固体激光器-激光脉冲宽度及重复频率测量方法

发布时间：2025-03-12 浏览量：218

脉冲宽度和重复频率是激光器最重要的参数之一，对于激光器研发和应用有非常重要的意义。随着技术的进步，激光器的脉冲宽度已经从毫秒、微秒、纳秒发展到皮秒、飞秒甚至阿秒。

对于毫秒、微秒、纳秒、亚纳秒的脉冲宽度测量。通常测试系统如下

激光脉冲经过散射片和可调衰减器，衰减到光电探测器可以接受的范围，再进入光电探测器，光电探测器在测试电路的控制下，将能量信号转换为按时间分布的电压信号，传输到高速数字存储示波器中。调节示波器灵敏度和扫描速度，使示波器上显示两个稳定的激光脉冲波形，通过示波器测量功能计算获得重复频率并测得脉冲宽度

示波器的选择

对于这类信号，有一个参数对示波器的带宽要求极高，那就是上升/下降时间。如果比较关注上升/下降时间的测试精度，则示波器本身的上升时间一定要尽量小，这就要求带宽足够大
从示波器的角度讲，如果要得到良好的观测效果，当然带宽越大越好，这样脉冲有更多的旁瓣会被采集，波形保真度会更好。如果示波器的带宽不够，那么高频谐波分量就会被抑制掉，从波形上看，快沿变缓了。
对于基带脉冲信号的频谱，脉宽PW决定了第一零点带宽，脉冲的大部分功率都集中在了第一零点带宽以内。脉冲信号的频谱服从 Sa(f) 函数分布，第一旁瓣也携带较多的功率，距离主瓣越远的旁瓣，携带的功率越少。
推荐的示波器带宽至少要能够包含第1旁瓣，才会得到比较好的测试效果。举例：基带脉冲宽度为1ns，则第一零点带宽为1GHz，如果要覆盖第一旁瓣，则建议示波器的带宽为2GHz或者更大。