一、什么是脈沖持續(xù)時間

脈沖持續(xù)時間實際上有不同的定義：

1、常用的定義是基于光功率與時間的半峰全寬(FWHM) 。這對經(jīng)常用光脈沖觀察到的一些弱基座不敏感。

2、對于孤子脈沖的計算，通常使用持續(xù)時間參數(shù)τ，它大約是 FWHM 持續(xù)時間除以 1.76，因為時間強度分布可以描述為常數(shù)時間sech 2 ( t ?/? τ )。

3、對于復(fù)雜的脈沖輪廓，基于時間強度輪廓的二階矩的定義更為合適。在這里，可能的基座大大增加了獲得的脈沖持續(xù)時間。

4、特別是在激光引起的損傷的情況下，人們有時會使用有效脈沖持續(xù)時間，它被定義為脈沖能量除以峰值功率。

特別是在具有顯著脈沖基座的情況下，不同的方法可能導(dǎo)致截然不同的脈沖持續(xù)時間值。

脈沖持續(xù)時間和光譜帶寬的乘積稱為時間-帶寬積。通常，它是使用持續(xù)時間和帶寬的 FWHM 值計算的。它不能明顯小于 ≈ 0.3，具體取決于脈沖形狀以及脈沖持續(xù)時間和帶寬的確切定義。這意味著例如 10-fs 脈沖必須至少具有 30 THz 數(shù)量級的帶寬，而阿秒脈沖具有如此大的帶寬，以至于它們的中心頻率必須遠高于任何可見光的中心頻率。

二、脈沖持續(xù)時間測量方法

結(jié)合使用zui快的光電二極管和快速采樣示波器，可以測量低至大約 10 ps 的脈沖持續(xù)時間。對于較短脈沖持續(xù)時間的測量，可以使用條紋相機。

另一種方法是光學(xué)采樣(或互相關(guān))，使用另一個源生成更短的參考脈沖。然而，在大多數(shù)情況下，人們使用光學(xué)自相關(guān)器，不需要任何參考脈沖。

三、影響脈沖持續(xù)時間的效應(yīng)

雖然持續(xù)時間為納秒或更長的脈沖即使在長距離傳播過程中也幾乎不會經(jīng)歷任何脈沖持續(xù)時間的變化，但超短脈沖對各種影響很敏感：

1、色散會導(dǎo)致顯著的脈沖展寬，但是可以通過隨后應(yīng)用相反類型的色散來逆轉(zhuǎn)。

2、光學(xué)非線性通常不會直接影響脈沖持續(xù)時間，但可以例如加寬光譜，這使得脈沖在隨后的傳播過程中對色散更加敏感。

3、任何類型的濾光器，包括增益帶寬有限的增益介質(zhì)，都會影響超短脈沖的光譜寬度或形狀。當(dāng)光譜寬度減小時，這可能會導(dǎo)致時間變寬;但是，在某些情況下，當(dāng)頻譜寬度減小時，強線性調(diào)頻脈沖會變短。

在鎖模激光器的穩(wěn)態(tài)工作中，循環(huán)脈沖會經(jīng)歷各種影響脈沖持續(xù)時間的影響，但這些影響是平衡的，因此脈沖持續(xù)時間在每次往返后都會恢復(fù)。在某些飛秒激光器中，脈沖持續(xù)時間在每次諧振器往返期間都會發(fā)生顯著變化。

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