[發明專利]一種阿秒脈沖時空結構的測量方法和測量裝置

在審

• 申請號: 202210486487.3
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114894325A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 何立新;胡建昌;何炎凊;蘭鵬飛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 尹麗媛

1.一種阿秒脈沖時空結構的測量方法，其特征在于，包括：

采用驅動光作用于待測氣體原子產生阿秒脈沖；引入一束微擾光，對所述阿秒脈沖的產生過程進行時空調控；調節所述微擾光和所述驅動光之間的時間延遲，測量得到多個時間延遲所對應的高次諧波譜；

從所有所述高次諧波譜中提取每個能量諧波在各時間延遲下的遠場分布，構成該能量諧波對應的空間分布二維調制圖；從每個能量諧波對應的所述空間分布二維調制圖中提取未擾動近場該能量諧波的空間復振幅分布并對其做空間傅里葉變換，得到未擾動遠場該能量諧波的空間復振幅分布；從所有所述高次諧波譜中提取一個發散角對應的諧波在各時間延遲下的頻譜分布，構成該發散角對應的遠場阿秒脈沖頻譜二維行跡圖，從該遠場阿秒脈沖頻譜二維行跡圖中提取遠場該發散角對應的諧波譜的振幅和相位分布；

基于所述未擾動遠場每個能量諧波的空間復振幅分布以及所述發散角對應的諧波譜的振幅和相位分布，確定遠場諧波在時間和空間上的強度和相位分布，得到時空分辨的遠場諧波譜，基于時空分辨的遠場諧波譜合成遠場阿秒脈沖。

2.根據權利要求1所述的一種阿秒脈沖時空結構的測量方法，其特征在于，還包括：

對所述時空分辨的遠場諧波譜中每個能量諧波的空間復振幅分布做逆空間傅里葉變換，得到時空分辨的近場諧波譜，基于時空分辨的近場諧波譜合成近場阿秒脈沖。

3.根據權利要求1所述的一種阿秒脈沖時空結構的測量方法，其特征在于，所述一個發散角為零度發散角。

4.根據權利要求1所述的一種阿秒脈沖時空結構的測量方法，其特征在于，所述采用驅動光作用于待測氣體原子產生阿秒脈沖，具體實現為：

利用雙色驅動場作用于待測氣體原子產生阿秒脈沖，調節雙色場的相對相位使測量得到的高次諧波截止區光譜為平滑的超連續譜。

5.根據權利要求1所述的一種阿秒脈沖時空結構的測量方法，其特征在于，采用PCGPA算法，提取所述空間復振幅分布和所述頻譜分布。

6.一種阿秒脈沖時空結構的測量裝置，其特征在于，包括：

高次諧波產生和采集組件，用于產生驅動光和微擾光；并采用驅動光作用于待測氣體原子產生阿秒脈沖；采用微擾光，對所述阿秒脈沖的產生過程進行時空調控；調節所述微擾光和所述驅動光之間的時間延遲，測量得到多個時間延遲所對應的高次諧波譜；

計算模塊，用于從所有所述高次諧波譜中提取每個能量諧波在各時間延遲下的遠場分布，構成該能量諧波對應的空間分布二維調制圖；從每個能量諧波對應的所述空間分布二維調制圖中提取未擾動近場該能量諧波的空間復振幅分布并對其做空間傅里葉變換，得到未擾動遠場該能量諧波的空間復振幅分布；從所有所述高次諧波譜中提取一個發散角對應的諧波在各時間延遲下的頻譜分布，構成該發散角對應的遠場阿秒脈沖頻譜二維行跡圖，從該遠場阿秒脈沖頻譜二維行跡圖中提取遠場該發散角對應的諧波譜的振幅和相位分布；基于所述未擾動遠場每個能量諧波的空間復振幅分布以及所述發散角對應的諧波譜的振幅和相位分布，確定遠場諧波在時間和空間上的強度和相位分布，得到時空分辨的遠場諧波譜，基于時空分辨的遠場諧波譜合成遠場阿秒脈沖。

7.根據權利要求6所述的一種阿秒脈沖時空結構的測量裝置，其特征在于，所述計算模塊還用于：

對所述時空分辨的遠場諧波譜中每個能量諧波的空間復振幅分布做逆空間傅里葉變換，得到時空分辨的近場諧波譜，基于時空分辨的近場諧波譜合成近場阿秒脈沖。

8.根據權利要求6所述的一種阿秒脈沖時空結構的測量裝置，其特征在于，所述一個發散角為零度發散角。

9.根據權利要求6所述的一種阿秒脈沖時空結構的測量裝置，其特征在于，所述高次諧波產生和采集組件在采用驅動光作用于待測氣體原子產生阿秒脈沖時，具體實現為：

利用雙色驅動場作用于待測氣體原子產生阿秒脈沖，調節雙色場的相對相位使測量得到的高次諧波截止區光譜為平滑的超連續譜。

10.根據權利要求6所述的一種阿秒脈沖時空結構的測量裝置，其特征在于，所述計算模塊具體采用PCGPA算法提取所述空間復振幅分布和所述頻譜分布。