1 嘉兴学院 数理与信息工程学院, 浙江 嘉兴 314001
2 中国计量学院 信息工程学院, 杭州 310034
提出了新型测量超短激光脉冲混合啁啾权重的方法, 这种方法是基于干涉自相关信号不对称性随混合啁啾权重及其啁啾量值不同而不同。通过对干涉自相关信号的不对称现象分析, 获得判断混合啁啾权重的方法, 并得到干涉自相关包络比值信号的中央半宽、包络差值信号的峰值与线性啁啾权重及其啁啾量值之间的对应关系。采用干涉自相关二次谐波检测系统对加浓染料激光器输出的脉冲进行测量, 利用该方法判断出被测超短激光脉冲含有线性及平方啁啾, 其线性啁啾参数为0.20 而平方啁啾参数为0.80, 从而实现了对超短激光脉冲混合啁啾权重及其啁啾量值测量。
超快光学 超短激光脉冲测量 干涉自相关包络 混合啁啾权重 啁啾测量 ultrafast optics ultrashort laser pulse measurements interferometric autocorrelation (IAC) envelope weight of hybrid chirp chirp measurements
1 嘉兴学院 机电工程学院, 嘉兴 314001
2 中国计量学院 信息工程学院, 杭州 310034
为了测量超短激光脉冲啁啾值, 提出了一种用2次干涉自相关包络宽度测量啁啾值的简单方法。利用2次干涉自相关包络宽度对啁啾有很高的灵敏度、含有不同啁啾量的超短激光脉冲有不同的包络宽度的特性, 通过对高斯型强度分布的线性、平方及立方啁啾的干涉自相关包络函数进行了理论分析, 得到包络宽度与啁啾量值之间的对应关系。采用干涉自相关2次谐波检测系统对加浓染料激光器输出的含有啁啾的脉冲进行测量,其干涉自相关包络宽度为1.15, 被测超短激光脉冲啁啾为1.0。结果表明, 根据含有啁啾的干涉自相关曲线两翼的特征, 可判断啁啾阶数,再根据包络宽度与啁啾值的对应关系, 可估定啁啾量值; 用干涉自相关包络宽度能容易地测量超短激光脉冲的啁啾量值。
超快光学 超短激光脉冲测量 啁啾 干涉自相关包络 包络宽度 ultrafast optics ultrashort laser pulse measurements chirp interferometric autocorrelation envelope envelope width
1 嘉兴学院机电工程学院, 浙江 嘉兴 314001
2 中国计量学院信息工程学院, 浙江 杭州 310034
提出了新型的确定超短激光脉冲啁啾方向的方法, 采用对二次干涉自相关(IAC)中的基频信号求一阶导数,得到干涉自相关导数谱图(D-IAC),利用该导数谱图对啁啾方向有很高灵敏度的特性,通过对高斯型强度分布的线性啁啾、平方啁啾及立方啁啾脉冲进行数值计算与模拟, 得到导数谱图的峰与谷分别对应啁啾的负与正。找到了判定啁啾正负的方向因子, 即正弦函数因子, 并通过实验证实用干涉自相关导数谱图可明确超短激光脉冲啁啾方向, 且干涉自相关导数谱图能用于超短激光脉冲啁啾方向的检测。
超快光学 超短激光脉冲测量 啁啾方向 干涉自相关导数谱图 干涉自相关
1 中国计量学院信息工程学院，浙江 杭州 310034
2 嘉兴学院，浙江 嘉兴 314001
介绍了一种能够直接检测飞秒脉冲啁啾大小的方法。采用共轴结构的迈克尔逊干涉自相关二次谐波检测系统对自制碰撞脉冲锁模循环染料激光器输出的最窄脉冲宽度约为200fs的脉冲进行了测量。测得的飞秒脉冲自相关二次谐波曲线表明：实测曲线的下包络两翼明显隆起，包络外形很不整齐，对称性较差，说明光脉冲含有啁啾。通过比较干涉测量曲线和理论曲线的形状与面积的大小，可以直观地反映出光脉冲所含啁啾的大小。实验结果分析表明，利用满足光相关检测所需精度的光学元件和满足光相关探测基本条件的实验装置，能测得含有相位及啁啾信息的快干涉项信号，是一种能够直观检测光脉冲所含啁啾大小的可行方法。
测量 啁啾 干涉自相关二次谐波 包络 飞秒激光脉冲 measurement chirp interference autocorrelation second harmonic envelope femtosecond laser pulse
1 嘉兴学院 机电工程学院，嘉兴 314001
2 中国计量学院 信息工程学院，杭州 310034
为了测量飞秒激光脉冲啁啾，采用了一种对干涉自相关光谱作频谱修正的简单方法，得到干涉自相关修正光谱。利用该修正光谱对啁啾有很高灵敏度的特性，对高斯型强度分布的线性啁啾、平方啁啾脉冲进行了理论分析和实验验证，取得了修正光谱的下包络峰的高度与啁啾量对应关系、下包络峰的个数与啁啾次数对应关系。结果表明，根据干涉自相关修正光谱下包络的峰值，可估定啁啾的量值，根据干涉自相关修正光谱下包络峰的个数可以判断脉冲啁啾的次数。这一结果对精确地测量飞秒激光脉冲的微小啁啾量是有帮助的。
超快光学 飞秒脉冲测量 干涉自相关修正光谱 啁啾 包络 ultrafast optics femto-second pulses measurement modified spectrum autointerferometric correlation chirp envelope
1 嘉兴学院 机电工程学院，嘉兴 314001
2 中国计量学院，杭州 310034
为了测量飞秒脉冲的振幅和相位，采用光谱相位相干电场重构法(SPIDER)的光谱图数值分析公式，对高斯强度分布的线性啁啾脉冲、立方相位啁啾脉冲进行数值计算与数值模拟，并重构出飞秒脉冲的光谱相位，其模拟的结果与理论符合较好，光谱相位相干电场重构法能完全测量飞秒脉冲的振幅和相位。
超快光学 飞秒脉冲测量 光谱相位相干电场重构法 数值模拟 ultrafast optics femtosecond pulses measurement spectral phase interferometry for direct electric- numerical simulation
1 中国计量学院信息工程系,中国浙江,杭州,310018
2 嘉兴学院医学院,中国浙江,嘉兴,314001
研究用于癌症诊断与治疗的光敏剂血卟啉(hematoporphyrin derivative,HPD)的超快光动力学过程,采用超短脉冲激光光谱技术和皮秒时间相关单光子计数系统,测量经血卟啉培养的活体癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间变化曲线,并测量单一细胞内部不同位置的荧光寿命特性,观测到:癌细胞样品在645 nm处具有特有的光谱谱峰;癌细胞样品荧光寿命的快成分约150 ps慢成分约1200 ps,而正常细胞样品快成分约300 ps慢成分约2500 ps;癌细胞样品的荧光峰值强度经12小时衰减约10%,而正常细胞样品衰减约55%;在细胞内部荧光寿命300 ps的快成分十分显著,且中心部位血卟啉浓度最高.癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间变化曲线相差十分明显,反映了癌细胞与正常细胞对血卟啉亲和特性有显著的差??测量结果确认了荧光光谱技术诊断与治疗癌症的可行性,并对发展超短脉冲激光光谱技术早期诊断与治疗癌症具有重要的指导意义和临床应用价值.
荧光寿命测量 癌细胞 超短脉冲激光 时间相关单光子计数 fluorescence decay measurement cancerous cells ultrashort pulses laser time-correlated single-photon countin
1 中国计量学院信息工程系,杭州,310018
2 浙江嘉兴学院医学院,浙江,嘉兴,314001
目的:研究用于癌症诊断与治疗的光敏剂血卟啉(HPD)的超快光动力学过程;方法:采用超短脉冲激光光谱技术和皮秒时间相关单光子计数系统,测量经血卟啉培养的活体癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间变化曲线,并测量单一细胞内部不同位置的荧光寿命特性;结果:癌细胞样品在645nm处具有特有的光谱谱峰;癌细胞样品荧光寿命的快成分约150ps慢成分约1200ps,而正常细胞样品快成分约300ps慢成分约2500ps;癌细胞样品的荧光峰值强度经12小时衰减约10%,而正常细胞样品衰减约55%;在细胞内部荧光寿命300ps的快成分十分显著,且中心部位血卟啉浓度最高;结论:癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间变化曲线相差十分明显,反映了癌细胞与正常细胞对血卟啉亲和性有显著的差异;测量结果确认了荧光光谱技术诊断与治疗癌症的可行性,并对发展超短脉冲激光光谱技术早期诊断与治疗癌症具有重要的指导意义和临床应用价值.
荧光寿命测量 癌细胞 血卟啉 超短脉冲激光 时间相关单光子计数 fluorescence decay measurement cancerous cells HPD ultrashort pulses laser time-correlated single-photon counting
