李伟 王逍 母杰 胡必龙 曾小明 左言磊吴朝辉 王晓东 李钊历 粟敬钦

1) (中国工程物理研究院激光聚变研究中心,等离子体物理重点实验室,绵阳 621900)

2) (中国科学技术大学光学与光学工程系,合肥 230026)

3) (中国工程物理研究院研究生院,北京 100088)

大口径超高峰值功率激光装置中展宽器、压缩器、透镜等光学元件会导致不同空间位置的脉冲波形及延时各有不同,称为“时空耦合效应”.常规的测量手段仅能反映激光近场的局部时间特性,本文设计并验证了一种基于空谱干涉线扫描的时空特性测试方案:采用空谱干涉方法单次测量可获得一个空间维度上的时空耦合特性,通过沿另一空间维度扫描,即可获得完整的近场时空耦合特征.利用该方法实验测量了劈板引入的角色散以及近场不同空间位置处的脉冲波形、脉冲前沿、脉冲宽度等信息,与理论计算结果符合得较好,说明该方法能够有效地测量超宽带激光的时空耦合特性.

1 引言

超高峰值功率激光是研究激光核物理、实验室天体物理、高温高密度等离子体物理等极端条件下物理规律的重要工具.为了实现超高峰值功率,在有限的单脉冲能量下脉冲持续时间被压缩到极短,通常仅有十几到数十飞秒,远短于光电探测器的响应时间,需要用一些特殊的测量方法来获取其时域特征.目前常用的成熟测量方法如频率分辨光学快门法(frequency-resolved optical gating,FROG)[1,2]、基于谱相位干涉的直接电场重建法(spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction,SPIDER)[3,4]、自参考光谱……