理论分析了基于边缘加热条件下气冷钕玻璃放大器的热致波前畸变, 模拟计算了不同加热温度下钕玻璃片的温度分布和热波前畸变分布, 并进行了实验验证。结果表明, 数值模拟与实验结果能较好地吻合, 在产热率为0.6 W/cm3时, 钕玻璃片产生的热波前畸变随着边缘温度的增加而减小, 而当边缘温度达到90 ℃时, 热波前畸变开始出现反转, 随温度增加而增加。合理设计边缘加热结构和优化加热温度, 能有效抑制气冷钕玻璃放大器的热波前畸变。

提出了基于液晶相位延迟的用于相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)激发源的斯托克斯光的快速宽范围波长电调谐方法。数值仿真分析了脉冲的峰值功率和光子晶体光纤(PCF)长度对光孤子自频移(SSFS)频移量的影响, 计算结果表明对2 m长的PCF, 注入光脉冲的峰值功率为2.7 kW时, 可探测波数为3509 cm-1。基于液晶相位延迟器构建了快速波长调谐装置并搭建了实验系统, 实验结果表明波长切换响应时间可达0.165 ms, 对1.98 m长的PCF注入峰值功率范围为0.108~2.517 kW的光脉冲时, 基阶孤子中心波长调谐范围为807~1064 nm, 理论可探测波数范围为432~3422 cm-1。

实验研究了基于Nd:YVO4晶体的亚太赫兹(sub-THz)双频微片激光器(DFL)的热效应及其对输出激光信号频差的影响。在实验中, 通过改变DFL的温度, 实现了激光信号频差的调谐。实验结果表明, 在一定温度范围内, DFL的激光信号频差随激光器温度的升高呈线性增长, 以此可实现频差的温度调谐。

提出一种新型的分布式反馈(DFB)半导体激光器, 该激光器具有宽带波长可调谐、线宽窄、功率稳定的特点。该DFB激光器芯片通过采用非对称相移光栅结构, 有效地压窄了输出光信号的线宽。基于高精度的温度和电流控制, 有效控制激光器内部载流子动态特性与材料折射率, 使得激光器输出波长可以实现宽带调谐, 并且输出光功率保持稳定。其中, 电流控制精度为10 μA, 温度控制精度为0.004 ℃, 激光器的波长调谐范围为3.5 nm, 输出光功率为7.4 mW, 边模抑制比为52.7 dB, 线宽约为220 kHz。该激光器有望应用于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的研究中。

基于叠加统计独立散斑图像的散斑抑制原理, 设计了一个具有N个透光孔的掩模板, 将其放置于成像透镜出瞳面上, 理论研究了产生统计独立散斑图像所需的条件。在简化光学系统中, 将散射片与探测面分别置于透镜成像共轭面上, 通过系统实验, 分析了多孔掩模板上相邻两个透光孔的不同中心间距以及单个透光孔孔径对统计独立散斑图像形成的影响, 其中单个透光孔孔径也会影响散斑颗粒的大小。在不考虑实验装置对测试精度的影响下, 实验结果与理论分析吻合。

设计了一种双程抽运可调谐光参量振荡器(OPO)。利用1.065 μm单频脉冲光纤激光器抽运周期性畴极化掺镁铌酸锂晶体(MgO:PPLN), 采用反射式布拉格体光栅压窄振荡信号光, 将闲频光的谱宽从自由振荡时的38 nm压窄到0.42 nm, 并将振荡阈值降低至6.7 W, 从而获得了高转换效率的中红外激光输出。通过调节体光栅的角度和温度, 实现了闲频光230 GHz的调谐输出; 当闲频光输出功率为2.5 W时, 其水平方向和垂直方向的光束质量因子分别为1.8和1.9。

激光制造技术历经多年的研究发展，涵盖了以激光表面工程、激光焊接、激光切割、激光制孔、激光标记、激光增材制造等为代表的宏观制造技术，以激光微焊接、激光精密切割、激光精密钻孔、激光烧蚀等为代表的激光微加工技术，和以飞秒激光直写、双光子聚合、干涉光刻、接触离子透镜序列、激光诱导表面纳米结构和纳米颗粒激光制备等为代表的激光微纳制造技术等广泛的研究领域，跨越了毫米、微米和纳米多个尺度，成为举足轻重的先进制造核心技术，必将在“中国制造2025”进程中发挥不可缺少的作用。在上述众多的研究方向之中，激光增材制造和超快激光微纳制造无疑是当前和今后一段时间内的两个研究热点，作为宏观制造和微纳制造的典型，已经众望所归地列入国家重点研发计划“增材制造和激光制造”，将获得约十八亿元国家科研经费的大力支持，研究前景十分看好、令人期待。

单光束飞秒激光诱导的玻璃内部纳米光栅结构自发现以来就受到了广泛的关注, 成为飞秒激光与物质相互作用研究领域的一大热点。经过十几年的发展, 这一研究方向在基础研究和应用探索方面均取得了很大的进步。主要综述了飞秒激光诱导玻璃内部自组织纳米光栅的研究现状, 围绕影响纳米光栅形成的关键参数、形成机理和应用探索等方面, 重点介绍了这一研究领域近五年来的进展, 并对当前研究中存在的问题进行了总结和对未来发展前景进行了展望。

飞秒激光具有超短脉宽和极高峰值强度, 已广泛应用于精细加工与微纳制造领域。目前, 激光直写技术用于柔性器件的制备受到极大的关注。综述了激光直写技术的四个研究方向：1)激光直写微透镜用于广角成像; 2)激光制备纳米金/还原氧化石墨烯微超级电容器; 3)聚酰亚胺基体上多层超级电容器的制备; 4)电容生物传感器的激光制备。同时介绍了本课题组开展的相关研究工作, 可为激光直写制备微纳结构器件的研究与应用及未来发展方向提供参考。

介绍了碳纳米管(CNTs)/聚合物复合材料分散性、定向排布和组装方面的研究进展, 并利用双光子聚合(TPP)激光直写技术, 实现了多壁碳纳米管(MWNTs)在三维空间的定向排布和分子组装。通过加入硫醇分子, 提升了MWNTs/聚合物复合材料中CNTs的分散性和掺杂浓度, 增强了CNTs/聚合物复合材料在电学、光学、力学方面的性能, 并成功实现了三维CNTs功能器件的制造。研究结果表明, 通过将TPP激光直写技术与热退火工艺相结合, 可以实现对CNTs簇排列方向和位置的精确控制。

近年来, 微光学元件的制备与应用受到人们的广泛关注。微光学元件体积小、重量轻及制造成本低, 并且易于与微机电系统相集成, 能够实现普通光学元件难以实现的功能, 在光纤通信、信息处理、航空航天、生物医学、激光技术、光计算等领域, 突显出重要的应用价值。飞秒激光因其超短的脉冲宽度和超高的瞬时功率, 能够实现超高精度的微纳加工, 轻松突破衍射极限。飞秒激光加工技术对材料没有选择性, 加工过程也非常灵活, 可以进行任意复杂结构的加工, 丰富了微光学元件的制备种类。飞秒激光还能在现有结构或系统上进行集成加工, 极大扩展了微光学元件的应用。简要概述了微光学元件的优点及一些常用的制备方法, 同时对飞秒激光加工技术进行了简单概括, 对近年来飞秒激光制备各种微光学元件的实验和应用研究进行了综述, 最后对微光学元件未来的研究方向进行了预测和展望。

激光微加工具有超快、超精密的特性, 在医疗器械加工中有着独特的优势, 尤其是针对具有良好生物相容性材料的微加工有着不可替代的作用。系统总结了激光微加工制备技术在生物医学领域的若干最新应用, 重点讨论了生物材料表面微加工、医学元件和血管支架微结构制备以及三维生物支架快速成型等技术, 并进一步指出现有激光微加工制备生物医用材料的局限和发展趋势。

通过拉盖尔-高斯(LG)模式光束的等权重线性叠加, 制备了焦斑形貌为双螺旋的光束。选择模式面内斜率为3的直线上的5个模式进行叠加, 增加了双螺旋焦斑的螺旋圈数,增强了手性并增加了谱宽, 但是同时旁瓣光较强, 双光子聚合过程中双螺旋的两个主瓣会发生粘连。提出的紧聚焦下的双高斯函数和阶跃函数相结合的优化方法, 可明显抑制旁瓣光并制备出纯相位板。将符合要求的纯相位板加载到空间光调制器中, 通过单次曝光聚合, 最终得到了高螺旋圈数且无粘连的双螺旋微结构。

对飞秒激光诱导银纳米布线的加工精度进行研究,并将其应用于微纳器件的加工领域。对飞秒激光与银离子前驱体溶液的相互作用进行了实验, 通过对飞秒激光功率、曝光时间、前驱体溶液中表面活性剂种类以及浓度的调控, 利用扫描电子显微镜对布线结构进行表征, 得到140 nm宽的银纳米线。利用飞秒激光制备出一组银微纳图案和微型催化反应器。该研究为银微纳结构图案制备以及复杂衬底上金属功能器件集成提供了新的技术。

针对飞秒激光微纳加工技术中激光与加工样品相对运动的控制、聚焦光斑能量的控制中存在的问题, 提出一种基于硅基液晶空间光调制器动态加载计算全息图同时控制焦点位置和能量的新型加工方法。该方法通过加载叠加闪耀光栅的全息图, 控制单点运动来扫描加工二维结构, 无需平台移动。进一步控制全息图的挖空区域, 可以调制入射光斑的能量, 进而控制被加工点阵的形貌。利用这一加工效应, 成功实现各种可控环状结构的加工, 并在光学显微镜下测试达到相应效果, 证明这种加工方法在飞秒激光微纳加工领域具有可行性。

使用掺镱光子晶体光纤飞秒激光放大系统作为加工光源, 利用激光诱导前向转移(LIFT)技术对铜膜进行加工, 产生纳米结构。通过控制飞秒激光光源参数, 得到不同纳米结构的金属薄膜。在功率较低时, 能够得到纳米团簇; 随着功率升高, 团簇尺寸变大; 到达一定功率时, 出现纳米线结构。通过实验分析了飞秒激光与材料相互作用时发生的物理过程。利用该机理, 对20, 40, 200 nm三种厚度的铜膜在相同实验条件下的实验结果进行比较, 获得了产生纳米团簇和纳米线结构薄膜的最佳条件。

通过控制飞秒激光脉冲分别在线偏振和角向偏振条件下的入射脉冲个数, 在金属钨材料表面获得了周期性亚波长条纹和金属纳米线复合而成的新型微纳米结构。实验结果表明, 线偏振激光脉冲诱导形成亚波长表面条纹结构的周期和脊面宽度随脉冲个数的增加而减小; 在两种不同偏振情况下, 飞秒激光脉冲在样品表面诱导形成的金属纳米线结构随激光脉冲个数的增加逐渐趋于消失, 而形成微纳米结构的区域面积随激光脉冲个数逐渐增加而增大, 并在飞秒激光脉冲个数为150时趋于不变。

采用飞秒激光脉冲辐照不同羟基浓度的纯石英玻璃, 诱导其内部产生缺陷。系统研究了羟基浓度、激光脉宽和激光功率对缺陷类型和浓度的影响。石英玻璃的显微荧光谱、吸收谱和发射谱测试表明, 飞秒激光诱导石英玻璃可以产生非桥氧空穴中心(NBOHC)、非弛豫氧空位[ODC(Ⅱ)]和E′心3种缺陷; 低羟基浓度石英玻璃易产生ODC(Ⅱ)缺陷, 高羟基浓度石英玻璃易产生NBOHC缺陷。用波长为254 nm的紫外灯激发飞秒激光辐照后的高羟基浓度石英玻璃可观察到明显的红色荧光(波长为650nm), 其发光强度与飞秒激光的脉宽和功率相关, 发光强度随激光脉宽的增加先增加后减小, 随激光功率的增加先增加后趋于平缓。

不同晶面单晶硅的物理性能和化学性能的微小差异会对微纳加工结果产生明显影响。利用电子背散射衍射(EBSD)技术,研究了不同晶面单晶硅在飞秒激光作用下的行为特性。结果表明, (111)面单晶硅在飞秒激光能量密度低于和高于破坏阈值时分别形成非晶区和刻蚀区, 而(100)面单晶硅在不同能量飞秒激光的作用下只形成刻蚀区。飞秒激光在微纳加工领域得到广泛应用, 对晶体材料的不同晶面在飞秒激光作用下的行为特性的研究有助于制造新型微纳器件。

针对燃气轮机叶片气膜孔传统加工方法存在的缺陷, 采用飞秒激光旋切带热障涂层的高温合金加工气膜孔, 获得了无裂纹、无附着残渣及无重铸层的锥孔。结合飞秒激光加工过程中材料的去除机理, 分析得出：等角速度旋切造成的孔锥度较大; 材料的去除过程为绝热冷却过程, 即与周边材料几乎没有热交换, 未发生基体材料熔化后重新凝固形成重铸层的过程。然而, 在孔的入口发现黑色附着物, 随着加工次数的增加, 逐步覆盖整个入口边缘的部分。试验过程中可收集到含有镍、锆、氧等元素的纳米颗粒, 证明被去除的材料通过液相爆破的方式以纳米颗粒的形式快速离开基体, 从而解释了加工后在孔壁未发现大量附着残渣粘连的原因。相对于低速单层旋切, 高速多层旋切加工效率更高。

钛合金具有优良的综合性能, 作为医用金属植入材料广泛应用于临床医学, 而在钛合金植入物表面进行微造型有助于提高钛合金的生物相容性。采用1064 nm波长的皮秒激光在钛合金(Ti-6Al-4V)表面进行微造型实验, 并验证微造型的生物相容性。设计正交实验, 通过扫描电子显微镜、扫描探针显微镜和共聚焦显微镜分析了样件表面形貌, 建立微造型几何尺寸与激光参数的关系, 确立了最优工艺参数, 完成钛合金微造型样件制备。进行了大鼠骨髓间充质干细胞培养和免疫荧光观察细胞骨架实验。实验表明, 微造型对细胞生长起到促进和引导作用。

考察了利用皮秒激光烧蚀切割K9玻璃过程中后表面的烧蚀损伤现象, 比较了前、后表面的烧蚀特性, 分析了激光能量密度、扫描次数和扫描速度等因素对后表面损伤的影响。根据后表面烧蚀形貌和质量, 优化了激光单行单次扫描时的激光能量密度和扫描速度等参数。讨论了后表面烧蚀损伤的机理, 提出了抑制后表面损伤的方法。实验结果表明, 激光聚焦在前表面进行烧蚀切割时, 后表面会出现严重的烧蚀损伤, 且后表面烧蚀形貌和规律与前表面的显著不同。

搭建了中心波长为1064 nm的光纤激光器装置。全保偏光纤结构的锁模脉冲种子源结合选频单元和全光纤放大器, 实现了重复频率连续可调、脉冲串中脉冲数可选、微焦量级单脉冲能量的皮秒激光输出。通过优化选取激光器的输出参数, 对厚度为110 μm的蓝宝石晶圆进行了切片。观察多种激光参数下切片后的微观形貌, 发现单脉冲能量、脉冲串的脉冲数以及光束的光斑圆度会显著影响切割效果。在重复频率100 kHz、脉冲串内7脉冲、光斑圆度大于97%、平均功率0.37 W、划切速度600 mm/s时, 芯片外观最佳, 良品率高达99.58%。

研究了在高压辅助气体作用下运用纳秒脉冲激光刻蚀SiC陶瓷颗粒增强Al基复合材料的可行性。结果表明, 刻蚀深度随激光能量的增加而增大。由于刻蚀过程中发生了复杂的冶金反应, 在刻蚀表面很难观察到独立的SiC颗粒。重凝层内Al、Si、C、O元素空间分布相对均匀, 其厚度和表面粗糙度随激光能量的增加而增加, 并呈饱和趋势。高压同轴气体的机械作用是材料蚀除的主要机制。

采用近场显微成像法测量了高功率激光镜片薄膜表面裂纹和内部节瘤缺陷,并分析了它们的形成机制。100 nm孔径的圆锥形针尖辐射的倏逝波与薄膜中预埋的缺陷相互作用, 将倏逝波转化为辐射波后, 由物镜收集并在远场逐点成像,同步地获得薄膜表面的原子力显微镜(AFM)图像和扫描近场光学显微镜(SNOM)图像, 以便直观地识别缺陷产生的物理机制。结果表明：在倏逝波的有效作用区域内, 薄膜表面裂纹与内部节瘤可以同时精确地被识别。通过对比SNOM与AFM结果, 发现基底表面裂纹在镀膜过程中积累了残余应力, 这导致薄膜的表面呈层状断裂, 其单条最小裂纹横向剖面尺寸为165 nm, 超过了传统远场检测的实验检测精度; 此外, SNOM图中的亮斑表明, 薄膜的内部有高于基底折射率的节瘤存在。

为实现对光学元件表面疵病的精确测量和计数, 提出了一种基于多光谱技术的光学元件表面疵病检测方法, 该方法采用不同波长的入射光源均匀照明光学元件表面, 通过暗场显微成像系统获得不同波长下的表面疵病图像。基于该方法研制了多光谱光学元件表面疵病检测系统, 获得了365, 405, 436, 486, 550 nm单波长光以及白光照明条件下光学样品表面疵病和标准样品图形的检测实验结果。实验结果表明, 相比传统的白光照明检测技术, 多光谱检测技术根据不同的材料性质选用不同波长的光作为入射光源, 可以明显提高系统对光学元件表面疵病的检测能力, 不仅可以提高测量精度, 而且可以获取白光照明下无法检测到的疵病信息。

空间光调制器(SLM)可以在电驱动等信号控制下, 实时调节振幅、相位、偏振态等信息, 近年来已被尝试用于代替计算全息(CGH)板实现非球面检测。SLM像素尺寸在3.5~20 μm, 远大于CGH板刻蚀分辨率, 使得SLM的相位调制量在像素尺度离散化, 与理想的连续相位存在误差, 带来检测精度的降低。因此, 有必要评估SLM像素尺寸对检测精度的影响, 从而选择合适像素尺寸的SLM。基于菲涅耳衍射原理以及快速傅里叶变换算法, 仿真波面经SLM调制并传播到待测表面的过程, 并探究待测面处生成波面精度与SLM像素尺寸大小之间的关系。对多组波面进行仿真并分析波面误差分布发现, SLM生成补偿波面误差与SLM像素尺寸所能表示的最大频率相关, 检测时需保证SLM像素尺寸所能表示的最大频率大于补偿波面频率最大值。

在大反演范围内, 小波正则化反演(WRIM)是一种改进动态光散射(DLS)数据反演精度的有效方法, 但该方法对强噪声及双峰颗粒数据的反演精度偏低。在WRIM基础上, 结合传统的单尺度Tikhonov、 截断奇异值分解(TSVD)正则化在动态光散射反演中的优点, 提出了一种Tikhonov-TSVD-WRIM(TTWRIM)多尺度动态光散射反演方法。该方法首先将Tikhonov用于粗尺度反演范围的自适应调整, 然后将TSVD用于细尺度反演, 并对反演结果进行五点三次平滑处理。在0.001、0.005及0.01三种噪声下, 分别采用Tikhonov、TSVD、WRIM及TTWRIM四种方法对模拟数据进行了反演, 结果表明, TTWRIM反演精度更高、抗干扰能力及双峰分辨力更强。最后, 实测颗粒的反演也验证了模拟数据的结论。在［1 nm,2000 nm］的反演范围内, TTWRIM对300 nm单峰及100~500 nm双峰实测颗粒的反演峰值误差分别为0.18％和2.81％。

为了提高二维工作台的定位精度, 提出了一种在线检测二维工作台x轴测量镜面形的方法。无需y轴测量镜, 利用三路激光干涉仪检测工作台x轴测量镜的二次微分信息, 对所得数据进行二次积分得到工作台测量镜的精确面形。分析了零点误差对工作台测量镜面形误差检测的影响, 并提出了相应的校正方案。对所提出的方法进行了理论推导和实验验证, 结果表明, 所提方法的检测重复精度优于2.6521 nm, 验证了该方法对工作台测量镜面形误差检测的正确性, 并且可对工作台x轴测量镜的面形误差进行实时补偿。

研究了一种用于惯性约束聚变激光驱动器的纳秒级、高精度整形激光脉冲产生技术。采用中心波长为980 nm的激光二极管作为参考光, 以自动调控幅度调制器的偏置工作点, 实现了脉冲工作体制的幅度调制。基于高速电光调制技术, 采用两级幅度调制器设计了主振荡功率放大型全光纤激光脉冲产生装置。其中, 第1级幅度调制器用于对输入连续运转的单纵模激光进行初始精密脉冲整形, 第2级幅度调制器用于对激光脉冲进行二次精密整形和时域噪声抑制。实验研究表明, 该激光脉冲产生装置可输出脉冲宽度在“0.1~50.0 ns”范围内连续可调、对比度大于20001的高精度任意整形激光脉冲, 满足了激光脉冲产生装置较强脉冲控制能力的要求。

为实现小动物吲哚菁绿(ICG)药代动力学成像, 设计了一套高灵敏度扩散荧光层析成像系统。该系统采用了基于离散光纤耦合光子计数采集的仿计算机断层成像扫描方式, 在保障高灵敏度和大动态范围测量的前提下, 可有效提高系统的空间采样分辨率; 同时采用了基于光开关切换四通道串-并混和的测量模式, 兼顾了测量时间分辨率和系统性价比之间的平衡。为验证实验系统的有效性, 设计了可模拟小动物体内ICG代谢规律的动态仿体, 并结合实验室开发的荧光剂药代动力学直接重建算法, 实现了ICG代谢速率的重建。实验结果表明, 该系统具有较高的空间分辨率、灵敏度和量化性。

组织光透明技术结合双光子显微成像(TPM)技术能够有效提升生物样品的显微成像深度, 然而现有的光透明剂与常用显微物镜的浸润介质折射率并不匹配, 会引入球差从而降低深层组织成像的荧光强度和分辨率。针对该问题分析了球差对TPM荧光强度和分辨率的影响, 建立了由物镜特性(数值孔径和浸润介质)、聚焦深度和物体折射率等参数构成的球差补偿模型, 进而指导空间光调制器进行球差补偿。对荧光小球仿体样品和光透明脑组织样品的双光子成像结果显示, 该球差补偿方法能显著提升样品信号量和系统纵向分辨率。另外, 该方法在校正过程中无需多次成像, 操作简单且耗时短, 对光透明剂和显微物镜无特殊要求, 具有较强的通用性。

在传统多波长迭代算法的基础上, 引入角谱传输理论和梯度加速函数, 提出一种快速收敛的相位恢复迭代算法--多波长梯度加速迭代算法。该算法利用不同波长的光源经过相同光路在固定位置处所探测的光场强度信息, 通过迭代逼近, 并在迭代过程中引入梯度加速方法, 提高收敛速度, 从而恢复出输入面的相位信息。构建仿真模型, 随机选取初始迭代值, 对已知相位分布的输入场进行相位恢复, 并与传统多波长迭代算法进行了比较, 该算法表征相位面复原精度的相对均方根值均达到10-3数量级, 收敛速率提高了两倍以上。在635~785 nm波段内选取多组不同波长数量的入射光利用该算法进行对比实验, 结果表明当波长数量为7、 8时该算法具有良好快速的收敛特性及高精度的相位恢复能力。

报道了一个正弦相位调制的大视场机载直视合成孔径激光成像雷达。在室外3.8 km进行了视场扫描并获得了高分辨率合成孔径成像。同时给出了该机载直视合成孔径激光成像雷达的3 km飞行试验结果, 获得了高质量大视场图像, 其成像视场提高了一个量级, 达到了4.8 mrad。

对大气垂直探测仪(AVS)的探测器引入的非线性进行了分析, 通过对比理想的干涉数据和带有二次项非线性的模拟干涉数据, 研究了二次项非线性对光谱的影响。对实际采集的干涉数据的二次项非线性进行了校正, 并将校正后的数据运用到了AVS的辐射定标中。实验结果表明, 校正后数据的定标曲线拟合优度大约提高了0.3%。在星上两点定标中, 校正后的数据比校正前的更准确。

为开发低成本且性能稳定的超宽带光源, 研究了基于铋铒共掺光纤(BEDF)的超宽带光源的输出光谱特性。当使用830 nm激光器抽运时, 输出光谱覆盖了整个O、E、S、C、L波段, 半峰全宽达525 nm。将该BEDF超宽带光源应用于波分复用光纤光栅传感系统, 实现了O波段和C波段的应力传感。实验结果表明, 将BEDF超宽带光源应用于大规模光纤光栅传感网络, 可大幅度提高传感系统的复用容量。

提出了一种基于波长编码的超短太赫兹(THz)脉冲单次探测方法。该方法将新型正交平衡电光取样技术和波长编码技术结合起来, 同时拥有这两种方法的优点：能对超快太赫兹脉冲实现高调制度和高信噪比的单次实时测量。为了实现单次测量, 采用线性啁啾激光脉冲作为探测光, 将太赫兹电场对探测脉冲的时域调制映射到频域, 并用光谱仪对频域信息进行单次采集。在电光取样技术方面, 采用正交平衡探测取代传统波长编码单次测量, 通过设置两臂静态偏置相位, 使它们大小相等、符号相反, 实现对称推挽式调制, 从而有效提高近0°偏置点附近的探测线性度和调制深度, 并有效抑制动态噪声。

光纤激光是继气体激光、化学激光和固体激光之后的新一代激光技术, 具有体积小、电光转换效率高、寿命长、光束质量好、易维护等诸多优点。