JPH052252B2

JPH052252B2 -

Info

Publication number: JPH052252B2
Application number: JP21110086A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Naganuma; Juichi Noda
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1986-09-08
Filing date: 1986-09-08
Publication date: 1993-01-12
Also published as: JPS6365324A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、短光パルス評価方法、さらに詳しく
は現存の光検出器の応答時間程度ないしそれ以下
の時間幅を有するために、これら光検出器をもつ
てしては、その波形を詳細に測定評価できないよ
うな短光パルスについて、その光パルスが一定周
期で繰り返すパルス列をなしている場合に、光パ
ルスの強度波形、位相波形の両者を詳細に測定評
価できる方法に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

第３図は従来の短光パルス測定評価装置の概略
図であるが、この図より明らかなように被測定光
パルス光束は、半透鏡２４によつて一部がスペク
トル測定系に振り分けられ、残部が強度相関波形
測定系に入射供給される。スペクトル測定系は波
長送り装置（走査機構）２７が装着された高分解
能分光器２６、光束を分光器２６の入射スリツト
に結焦させる絞り込みレンズ２５および光検出器
２８、検出器２８の出力電圧の増幅器２９によつ
て構成される。

強度相関波形測定系においては、入射光束は半
透鏡１により２光束に分枝され、その１光束は固
定されたプリズム２によつて反射され、他の１光
束は移動台４によつて光軸方向に移動可能なプリ
ズム３によつて反射され、以上２つの反射光束は
半透鏡１上で合波され、再び１光束となる。この
半透鏡および２つのプリズム２，３からなる光学
系はマイケルソン干渉計なる名称を有し、入射前
の光電場を時間ｔの関数として、Ｅ（ｔ）と書く
とき、再合波後の光電場は〔Ｅ（ｔ）＋Ｅ（ｔ−
τ）〕／２と表される。ここに、遅延時間τはプ
リズム２を通る光路とプリズム３を通る光路との
間の相対的光路波長差ｌを光速度Ｃで除した量で
あり、プリズム３が移動台４によつて可動である
ことから、τを自由に変化させえる。この再合波
後、光束はレンズ５によつて２次高調波光発生能
を有する結晶７中に焦点を結び、〔Ｅ（ｔ）＋Ｅ（ｔ
−τ）〕²に、その電界が比例する２次高調波光の
発生をみる。結晶７からの出射光はレンズ６によ
つて光検出器９に絞り込まれる。この際、光学フ
イルタ８によつて２次高調波光のみが通過され、
光検出器９に達する。光検出器９の応答時間は、
被測定光パルスひいては結晶７より発生した２次
高調波パルスの持続時間に比して極めて長いので
光検出器９の出力電圧パルスの波高は２次高調波
光パルスのエネルギに比例する。光検出器９の出
力電圧パルスは、積分増幅器３０により増幅平坦
化される。

従来の短光パルスの測定評価方法手順を下記に
示す。

まず、信号切換スイツチ３１を右方に倒し、
Ａ／Ｄ変換器３２をスペクトル測定系に接続す
る。この状態で波長送り装置２７によつて分光器
２６の中心波長を一定速度で走査しつつ、光検出
器２８の出力電圧をＡ／Ｄ変換器３２を介してコ
ンピユータ１８に時系列的に読み込み記憶させ
る。こうして光パルスのスペクトルＤ（λ）のデ
ータ列が得られる。次ぎに信号切換スイツチ３１
を左方に倒し、Ａ／Ｄ変換器を強度相関波形測定
系に接続する。この状態で移動台４を一定速度で
動かしつつ、積分増幅器３０の出力電圧をＡ／Ｄ
変換器３２を介してコンピユータ１８に時系列的
に読み込み記憶させる。この際、積分増幅器３０
の遮断周波数は被測定光パルスの中心波長λ₀およ
び移動台移動速度Ｖによつて定まる周波数 ₀＝2V／λ₀… (1) よりも充分低く設定される。そのため、こうして
得られたデータ列は１＋2G（τ）に比例する。こ
こでＧ（τ）は強度相関波形であり、パルスの強
度波形Ｉ（ｔ）を用いて、Ｇ（τ）＝∫^∞ _-∞Ｉ（ｔ）Ｉ（ｔ−τ）dt／∫^∞ _-∞Ｉ
（ｔ）Ｉ（ｔ）dt／…(2) と表される。

以上で測定段階を終え、解析段解に入る。

最初に波長λの関数として表わされたスペクト
ルＤ（λ）を周波数ωの関数としてスペクトルＤ
（ω）に換算する。被測定パルスの光電場Ｅ（ｔ）、
そのフーリエ変換をＥ〜（ω）とすると、｜Ｅ〜（ω）｜＝√（ω）に従つて、Ｄ（ω）の1/2乗からＥ〜（ω）の絶対値
が求まる。そこで、Ｅ〜（ω）＝｜Ｅ〜（ω）｜exp
〔iφ（ω）〕（ｉ：虚数単位）と書くときのフーリエ成分の位相φ（ω）が求ま
れば、被測定パルスの電場Ｅ（ｔ）を完全に再構
築できる。そこで、φ（ω）をスペクトルの中心
波長ω₀の回りに展開し、 φ（ω）＝φ₀＋（ω−ω₀）ｐ＋（ω−ω₀）²q＋（
ω
−ω₀）³r この際の展開係数、ｑ、ｒ（φ₀、ｐは不要）を
定めるために、 Etr（ｔ）＝１／√2π∫^∞ _-∞Ｄ（ω）exp〔ｉ（ω−ω
₀）²q ＋ｉ（ω−ω₀）³r−iωt〕dω …(3) の２式に従つて計算したGtr（τ）が、実測の強
度相関波形に最も良い一致をみるように最少二乗
法を用いる。これによつて、３次の精度でφ（ω）
が近似的に求められるので、(3)式に従つて、Etr
（ｔ）を計算すれば、｜Etr（ｔ）｜²として被測定パ
ルスの強度波形が、arg（Etr（ｔ）より被測定パ
ルスの位相波形が求められることになる。このよ
うに解析段階でφ（ω）の３次の係数までしか求
められないことから、この方法では、原理的に任
意の形のパルス強度波形、位相波形を忠実詳細に
は再現しえない。これは、φ（ω）の、より高次
迄の展開係数を求めることにより改善され得る
が、計算時間の増大のため困難である。

更に、スペクトルの測定のために、分光器を使
用する点に多大の問題を内包する。この場合用い
る分光器には極めて高い分解能が要求される。一
例をあげれば、0.6μmを中心波長とする幅1psの
光パルスのスペクトルの半値全幅は概ね５Åであ
り、この半値全幅内で互いに独立とみなせるよう
な測定点を50点とろうとすると、既に分光器に要
求される分解能は0.1Å以下となり、被測定光パ
ルスの幅がより長くなると、それに比例して良い
分解能が必要になる。

上述のような仕様を満足する分光器には焦点距
離１ｍ以上の回折格子分光器ないし掃引形フアブ
リペロエタロンがあるが、前者は大容積かつ光軸
調整が容易でなく、後者は前者に増して慎重な光
軸調整が要求され、いずれも簡便な測定が不可能
であるという欠点があつた。

以上のように、従来の短光パルス測定評価法に
おいては、光パルスの強度相関波形測定に用いら
れるマイケルソン干渉計に加えて、別個にスペク
トル測定のために高い分解能の分光器が必要とさ
れ、測定評価装置の体積、価格の大半が分光器に
よつて占められ、小型化、低価格化、調整の簡便
化を阻んでいた。更に、付随する測定データ解析
方法が粗い近似にとどまつており、光パルスの詳
細な評価がなし得なかつた。

〔発明の概要）本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、
分光器を必要とすることなく、かつ光パルスの詳
細にわたる測定評価が可能な短光パルス測定評価
方法を提供することを目的とする。

したがつて、本発明による短光パルス測定評価
方法は、繰り返し発生する短光パルスを測定評価
する方法であつて、被測定光束を半透鏡にて２光
束に分枝し、相異なる径路を経由せしめることに
より、前記２光束に相対的光路長差を付与した
後、２光束を再び合波し、合波した光束を２次高
調波光発生器を有する結晶中に入射結焦せしめ、
該結晶内で発生する２次高調波光強度を光検出器
にて電気信号に変換する短光パルス測定評価方法
において、前記相対的光路長差に対する記録し、
記録したデータをフーリエ解析して基本波の干渉
フリンジの周波数間隔をもつて分布する３つのス
ペクトルを求め、これらのスペクトルの内零周波
数近傍のスペクトルを1/2乗した後、フーリエ逆
変換することにより、被測定光パルスの強度波形
の再構築を行い、しかるのち、基本波の干渉フリ
ンジの周波数の２倍の周波数近傍のスペクトルを
１／２乗したものと、既求の強度波形とから反復計
算によつて被測定光パルスの位相を再構築するこ
とを特徴とするものである。

また、本発明による第二の短光パルス測定評価
方法によれば、繰り返し発生する短光パルスを測
定評価する方法であつて、被測定光束を半透鏡に
て２光束に分枝し、相異なる径路を経由せしめる
ことにより前記２光束に相対的光路長差を付与し
た後、２光束を再び合波し、合波した光束を２次
高調波光発生能を有する結晶中に入射結焦せし
め、該結晶内で発生する２次高調波光強度を光検
出器にて電気信号に変換する短光パルス測定評価
方法において、前記電気信号を２つに分枝し、そ
の１者を低周波通過濾過器を通過せしめることに
より、DC近傍の周波数成分を抽出し、一方他者
を高周波通過濾過器を通過せしめることにより、
基本波の干渉フリンジの周波数の２倍の周波数近
傍の周波数成分を抽出後、交流電圧計にて該成分
の振幅を求め、以上のDC近傍の電圧および交流
電圧計指示値を、前記相対的光路長差に対する変
化として記録し、記録した１対のデータ列をそれ
ぞれフーリエ解析してスペクトルを求め、前記
DC近傍成分により得られるスペクトルを1/2乗し
た後、フーリエ逆変換することにより、被測定光
パルスの強度波形の再構築を行い、しかる後、前
記交流電圧指示値より得られるスペクトルを1/2
乗したものと、既求の強度波形とから反復計算に
よつて被測定光パルスの位相を再構築することを
特徴としている。

本発明によれば、従来法におけるスペクトルに
代えて、２次高調波光電場相関波形を測定する方
式を案出し、マイケルソン干渉計と２次高調波光
発生能を有する結晶を用いて、パルスの強度相関
波形と２次高調波光電場相関波形を同時に測定記
録し、それらを解析することにより分光器を用い
ることなく光パルスの強度波形、位相波形を測定
評価可能になる。

〔発明の具体的説明〕

本発明によれば、マイケルソン干渉計によつて
相対的光路差を付与された重畳された光束が２次
高調波光発生能を有する結晶中にレンズの作用に
より焦点を結び、発生した２次高調波の強度が光
検出器をもつて電圧に変換される。

この電圧値は下式に比例し、本発明は下式中の
Ｇ（τ）およびF₂（τ）を測定することを特徴と
している。

１＋2G（τ）＋4F₁（τ）cos（ω₀τ＋φ₁（τ））＋F₂
（τ）cos（2ω₀τ＋φ₂（τ）） …(4) ここで、τは遅延時間、ω₀＝2πC／λ₀は被測定
光パルスの中心角周波数であり、F₂（τ）、φ₂
（τ）は、パルスの光電場Ｅ（ｔ）を、Ｅ（ｔ）＝〔ε（ｔ）exp（−iω₀t）＋ε^*（ｔ）exp
（iω₀t）〕／２（肩の＊は共役複素数を表す）と書くとき、下式により定義される。この左辺を
２次高調波電場相関波形と呼ぶ。

F₂（τ）exp（−iφ₂（τ））＝∫^∞ _-∞〔ε（ｔ）²〔
ε^*（ｔ−
τ）〕²dt …(5) 従来法においてはマイケルソン干渉計を用いて
(4)式中のＧ（τ）のみを測定していたのに対し、
本発明においては、同干渉計を用いて(4)式中のＧ
（τ）、F₂（τ）を測定し、従来法において別個に
必要であつた分光器によるスペクトル測定を不要
としている。

また前記２つの相関波形からパパルスの強度波
形Ｉ（ｔ）およびφ（ｔ）を求める解析段階におい
ては、本発明においては、パルスがある時刻を境
にして左右対称である、いわゆる対称パルスであ
ると仮定して解析を進める。現存する短光パルス
光源が通常動作時に発生するパルスは、対称パル
スが多く、またこれらのパルスが光フアイバ、光
導波路中を変形されつつ通過した後も依然パルス
は対称であるから、上記仮定は短光パルス評価法
の多くの適用状況で妥当する。この仮定の下に本
発明では強度自己相関波形データＧ（τ）から、
パルスの強度波形Ｉ（ｔ）を下記の(6)式にしたが
つて再構築する。

Ｉ（ｔ）＝∫^∞ _-∞∫^∞ _-∞Ｇ（τ）exp（iωτ）dτ1／
2exp（−iωt）dω…(6) この計算方法により、対称パルスである限り、
いかなる複雑な波形であつても完全に再現できる
ことが証明される。次ぎに２次高調波電場相関波
形データF₂（τ）をフーリエ変換して、被測定パ
ルスの電場の２乗〔ｓ（ｔ）〕²のフーリエ変換Ｓ〜
（ω）の絶対値の２乗が得られる。すなわち、対
称パルスの仮定の下で、 ∫^∞ _-∞F₂（τ）exp（iωτ）dτ＝｜Ｓ〜（ω）｜²…(
7) 一方〔ε（ｔ）〕²は、パルスの位相φ（ｔ）およ
び強度波形Ｉ（ｔ）によつて、〔ε（ｔ）〕²＝Ｉ（ｔ）exp〔2iφ（ｔ）〕と表され、これとＳ〜（ω）の定義を組合せて、 ∫^∞ _-∞Ｉ（ｔ）exp〔2iφ（ｔ）＋iωt〕dt＝Ｓ〜（ω
）…(8) の関係があるので、既に求めたＩ（ｔ）およびデ
ータF₂（τ）から(7)式によつて算出した｜Ｓ〜
（ω）｜から、反復計算 exp（2iφ_k+1）＝arg（Ｆ〔｜Ｓ〜｜arg（Ｆ〔Iexp（2iφ_k）〕）〕）
…(9) によつてパルスの位相φ（ｔ）を高い精度で求め
ることができる。

上記式中、記号Ｆはフーリエ変換を実行するこ
と表し、argは複素数の位相を算出することを示
す。

以上の解析法は、従来のような有限次元までの
近似解法とは異なり、原理的には無限次まで取り
入れており、高い精度で被測定パルスの強度、波
形、位相を求めるものである。

実施例１第１図に本発明による短光パルス評価方法を実
施するための装置の一例の構成を示す。

図示の装置は半透鏡１、固定プリズム２、およ
び移動台４によつて可動なプリズム３よりなるマ
イケルソン干渉計を設けており、この干渉計の相
対的光路差長の較正に用いるヘリウムイオンレー
ザ１１からの光および被測定パルス光束が平行に
マイケルソン干渉計に入射する。干渉計から出射
したヘリウムネオンレーザ光は鏡１３、レンズ１
４によつてSi光検出器１５に導かれ、検出器１５
は光強度に比例した電気信号を出力する。その出
力は増幅器１６によつて増幅され、波形記憶装置
１７のチヤンネルの１つに加えられる。一方、干
渉計から出射した被測定パルス光束は、レンズ５
によつて２次高調波光発生能を有する結晶７、た
とえばヨウ素酸リチウム結晶７中で焦点を結び、
２次高調波の発生を見る。結晶７からの出射光は
レンズ６によつてSi検出器９に集光されるが、こ
の際、途中に介したフイルタ８により２次高調波
光のみが光検出器９に達し、光検出器９は２次高
調波光エネルギに比例した波高の電圧パルスを出
力する。この電圧パルスは積分増幅器１０より増
幅平坦化され、波形記憶装置のチヤンネルの他の
１つに加えられる。波形記憶装置１７には測定
後、記憶されたデータを読み出し、解析を行うた
めのコンピユータ１８が接続されている。

以上の短光パルス評価装置は次のように動作す
る。

移動台４を一定の移動速度Ｖで移動させつつ、
波形記憶装置１７により、一定のサンプリング間
隔で増幅器１６および積分増幅器１０の出力電圧
をそれぞれ測定し、記録する。この際、サンプリ
ング間隔Δt、積分増幅器１０の時定数Ｔ、被測
定パルスの繰り返し間隔Ｐおよび移動台移動速度
Ｖは、Ｐ《Ｔ《Δt《λ₀／（2V）の関係を満足するように設定する。ここで、λ₀は
被測定パルス光の中心波長である。

以下の解析段階では、まず最初に波形記憶装置
１７に記憶された積分増幅器１０の出力電圧変化
と増幅器１６の出力電圧変化とをコンピユータ１
８に読み込み、後者を参照して移動台４の移動速
度のむらによる前者波形のゆがみを補正する。こ
うして第４図に示すような相関データをえる。

このデータをフーリエ解析してえたスペクトル
を第５図に示す。図中、₀は式(1)により定義され
る基本波の干渉フリンジ周波数である。このスペ
クトルのうち、零周波数近傍の山は、強度相関波
形Ｇ（τ）のフーリエ変換 ∫^∞ _-∞Ｇ（τ）exp（iωτ）dτ に相当する。

したがつて、それを用いて、(6)式にしたがつて
計算することにより、パルスの強度波形Ｉ（ｔ）
が求められる。さらに前記スペクトルのうち、周
波数2₀近傍の山は｜Ｓ〜（ω）｜²に相当するので、
これの1/2乗と既求のＩ（ｔ）を用い、(9)式に従つ
て反復計算を実行し、パルス位相が求められる。

以上の解析方法の有効性の検証として、第６図
に示した強度波形、位相を有するパルスについ
て、計算機を用いて式(4)に従つて想定される測定
データを生成し、それを上記の解析方法に従つて
解析し、得られた強度波形の位相を第８図に示
す。これより強度波形は完全に再現され、また位
相も強度の弱いパルスの裾部以外では高い精度で
再現されることが明らかになつた。

この実施例に示した測定方法は、被測定パルス
幅が光電場の振動の周期の高々数倍から数十倍程
度の極めて短い光パルス、例を挙げるならば中心
波長0.6μmに対し10fsから60fs程度の幅の光パル
スの測定評価に有効である。それ以上の幅を有す
る光パルスに対して適用する場合、波形記憶装置
１７およびコンピユータ１８の装備すべき記憶容
量が大きくなるため、上記の長いパルスの測定に
は、下記の実施例２の適用が望ましい。一方、実
施例２は上に示したような極めて短い光パルスに
対しては誤差を免れないので、この事情より実施
例１と実施例２は相補的な関係にある。

実施例２第２図に本発明による短光パルス評価方法を実
施するための装置の一例の構成を示す。

図示の装置は、実施例１におけると同様なマイ
ケルソン干渉計、２次高調波光発生能を有する結
晶およびフイルタ、光検出器を備えている。光検
出器の発生した電圧パルスは積分増幅器１０によ
つて増幅平坦化された後、低周波通過濾過器１９
および高調波通過濾過器２０に分配供給される。
低周波通過濾過器の出力電圧はＡ／Ｄ変換器２２
を介しコンピユータ１８に読み込まれ記憶され
る。一方、高周波通過濾過器の出力交流電圧は交
流電圧計２１に供給され、検波され、交流電圧値
に対応する電圧値に変換された後、Ａ／Ｄ変換器
２３を介してコンピユータ１８に読み込まれ記憶
される。

以上の短光パルスの評価装置の動作を次に説明
する。

移動台４を一定速度Ｖで移動させつつ、一定の
時間間隔をもつてコンピユータにより各Ａ／Ｄ変
換器の出力を読み込み、記憶する。この際、積分
増幅器１０の時定数Ｔ、被測定パルスの繰り返し
間隔Ｐおよび移動台移動速度Ｖは、関係Ｐ《Ｔ《λ₀／（2V）を充たすように設定する。データの読み込み時間
間隔は任意に長く設定できる。低周波通過濾過器
の遮断周波数LPおよび高周波通過濾過器の遮断
周波数HPは、関係 LP＜₀＜HP（₀は基本波の干渉フリンジ周
波数）を満足するように定められる。

以上述べたように、本実施例ではデータの読み
込み時間間隔を任意に長く採れるため、一定の記
憶容量をもつて、幅のいかに長いパルスでも測定
可能である。ただし、本実施例では光検出器９の
発生する電圧（式(4)）の周波数０，₀，2₀の近
傍の変化成分を濾過器によつ分離しているため、
パルスの幅が極めて短く、Ｇ（τ）、F₁（τ）、F₂
（τ）が急激に変化する場合、濾過器の周波数特
性のためにＧ（τ）、F₂（τ）が受ける変形に起因
する誤差が無視できない。したがつて、本実施例
の適用可能なパルス幅の下限は、パルスの光電場
の振動周期の十数倍程度である。

以上により第７図に示すような２種の相関デー
タを得る。図中、実線が低周波通過濾過器による
強度相関波形Ｇ（τ）、点線が高周波通過濾過器お
よび交流電圧計による２次高調波光電場相関波形
F₂（τ）である。ただし、ここで実際交流計の指
示値として測定されるのは｜F₂（τ）｜であるの
で、指示値が零になる点を検出して、その点で測
定された波形を横軸を中心として折り返す操作を
行い、F₂（τ）を得ている。

以下の解析段階では、まずデータＧ（τ）を用
いて、(6)式にしたがつて計算を行うことによりパ
ルスの強度波形Ｉ（ｔ）を求め、引き続いてデー
タF₂（τ）より(7)式によつて算出した｜Ｓ〜（ω）
｜₂の1/2乗および既求のＩ（ｔ）を用い、(9)式に
したがつて反復計算を実行してパルス位相を求め
る。

以上の解析方法の有効性の検証として第６図に
示した強度波形、位相を有するパルスについて、
式(2)及び式(5)に従つて想定される測定でＧ（τ）、
F₂（τ）を算出し、それを上記解析方法にしたが
つて、解析した。原パルスが第１の実施例につい
ての同様な検証において用いたものと同一である
ため、得られた強度波形、位相も、くだんの実施
例で得られたものと全く同一で、第８図に示した
ものとなつた。これより、本実施例に伴う解析方
法も、強度波形の再現は完全、かつ位相の再現も
パルスの裾以外では高精度を有することが確認で
きた。

第９図に本実施例による短光パルス評価方法を
用いて半導体レーザの発生する光パルスを測定評
価してえられた強度波形、位相を示す。用いた半
導体レーザは、波長1.3μmのInGaAsPレーザで、
注入電流に周波数200MHzの正弦波を重畳し、変
調することによりパルスを発生させた。移動台移
動速度Ｖは1.55mm／minとし、これによる基本波
のフリンジ周波数40Hzに対し、低周波通過濾過器
の遮断周波数を10Hz、高周波通過濾過器の遮断周
波数を70Hzに設定し測定を実行した。

第９図の解析結果より、パルスはなだらかな裾
を引く強度波形を有し、また強度がピークの1/5
程度に落ちる迄の広い範囲で、放物型の位相を持
つことが見れる。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、本発明による
短光パルス評価方法によれば、小型低廉な測定装
置を用いて、被測定光パルスの強度波形および位
相を従来法に比較して高精度に求めることが可能
になる。本発明によれば、パルス位相が極めて詳
細に求められるので、光フアイバを用いたパルス
圧縮器の最適化、調整などに際して本発明は、特
に有効である。さらに、短光パルス光源の調整評
価などの一般的用途にも、本発明の測定装置が、
従来の比較して小型かつ低廉であるため、広く活
用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による短光パルス評価方法の
第１の実施例を実施するための構成の概略図、第
２図は第２の実施例を実施するための構成の概略
図、第３図は従来の短光パルス評価装置の構成概
略図、第４図は本発明による第１の実施例の装置
の測定結果を表す図、第５図は第４図の測定結果
のフーリエ解析の結果を表す図であり、第６図は
本発明による第１、第２の実施例の解析方法の妥
当性の検証に用いた原パルスの強度波形および位
相を示す図、第７図は本発明の第２の実施例の装
置の測定結果を示す図、第８図は第６図の原パル
スか算定した想定される測定結果を下に、本発明
の第１、第２の実施例の解析方法を用いて共通に
再構築されたパルスの強度波形および位相を示す
図、第９図は本発明の第２の実施例において、実
測データを解析して得られた被測定パルスの強度
波形および位相を示す図である。１…半透鏡、２，３…プリズム、４…移動台、
５，６…レンズ、７…２次高調波発生能を有する
結晶、８…光学フイルタ、９…光検出器、１０…
積分増幅器、１１…ヘリウムネオンレーザ、１
２，１３…鏡、１４…レンズ、１５…光検出器、
１６…増幅器、１７…波形記憶装置、１８…コン
ピユータ、１９…低周波通過濾過器、２０…高周
波通過濾過器、２１…交流電圧計、２２，２３…
Ａ／Ｄ変換器、２４…半透鏡、２５…レンズ、２
６…分光器、２７…波長送り装置、２８…光検出
器、２９…増幅器、３０…積分増幅器、３１…切
換スイツチ、３２…Ａ／Ｄ変換器。

Claims

【特許請求の範囲】１繰り返し発生する短光パルスを測定評価する
方法であつて、被測定光束を半透鏡にて２光束に
分枝し、相異なる径路を経由せしめることにより
前記２光束に相対的光路長差を付与した後、２光
束を再び合波し、合波した光束を２次高調波光発
生能を有する結晶中に入射結焦せしめ、該結晶内
で発生する２次高調波光強度を光検出器にて電気
信号に変換する短光パルス測定評価方法におい
て、前記相対的光路長差に対する前記電気信号の
変化を記録し、記録したデータをフーリエ解析し
て、基本波の干渉フリンジの周波数間隔をもつて
分布する３つのスペクトルを求め、これらのスペ
クトルの内零周波数近傍のスペクトルを1/2乗し
た後、フーリエ逆変換することにより、被測定光
パルスの強度波形の再構築を行い、しかるのち、
基本波の干渉フリンジの周波数の２倍の周波数近
傍のスペクトルを1/2乗したものと、既求の強度
波形とから反復計算によつて被測定光パルスの位
相を再構築することを特徴とする短光パルス測定
評価方法。２繰り返し発生する短光パルスを測定評価する
方法であつて、被測定光束を半透鏡にて２光束に
分枝し、相異なる径路を経由せしめることにより
前記２光束に相対的光路長差を付与した後、２光
束を再び合波し、合波した光束を２次高調波光発
生能を有する結晶中に入射結焦せしめ、該結晶内
で発生する２次高調波光強度を光検出器にて電気
信号に変換する短光パルス測定評価方法におい
て、前記電気信号を２つに分枝し、その１者を低
周波通過濾過器を通過せしめることにより、DC
近傍の周波数成分を抽出し、一方他者を高周波通
過濾過器を通過せしめることにより、基本波の干
渉フリンジの周波数の２倍の周波数近傍の周波数
成分を抽出後、交流電圧計にて該成分の振幅を求
め、以上のDC近傍の電圧および交流電圧計指示
値を、前記相対的光路長差に対する変化として記
録し、記録した１対のデータ列をそれぞれフーリ
エ解析してスペクトルを求め、前記DC近傍成分
より得られるスペクトルを1/2乗した後、フーリ
エ逆変換することにより、被測定光パルスの強度
波形の再構築を行い、しかる後、前記交流電圧指
示値より得られるスペクトルを1/2乗したものと、
既求の強度波形とから反復計算によつて被測定光
パルスの位相を再構築することを特徴とする短光
パルス測定評価方法。