超强激光科学卓越创新简报
(第一百五十五期)
2020年12月7日
上海光机所在超短脉冲激光同步测量和控制方面取得进展
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室在超短脉冲激光延时同步测量和控制方面取得新进展。研究团队提出了利用“双驼峰”型光谱获得特殊的光束近场干涉图案，用于同时测量超短脉冲激光绝对和相对延时，并对时间抖动进行反馈补偿。相关研究成果发表于《光学快报》（Optics Express）。
超短脉冲激光精密同步技术由于其高精度、高响应速度和高信噪比等优点，被应用于各领域的精密测量和控制中，例如光参量放大、激光相干组束和相干合成等。先前的光同步技术只能测量激光脉冲之间的相对延时，无法精确测量绝对延时。研究人员利用“双驼峰”型光谱获得两光束的近场干涉图案，通过对干涉图案包络的有效识别，精确测量激光脉冲间的绝对延时，利用闭环反馈系统控制延时抖动，最终达到亚飞秒级同步精度。利用该方案，在激光同步和相干合成的相关应用中可有效地避免绝对延时抖动的影响，获得更高的同步精度和峰值强度。该研究开发了一种激光脉冲绝对延时测量和控制的新方法，为相关应用研究提供了解决方案。
相关工作得到了国家重点研发计划、中科院先导专项（B类）、国家自然科学基金委、上海市科委等项目支持。（强场激光物理国家重点实验室供稿）
图1 （a）近场干涉原理图（插图为光脉冲的相对延时）；（b）初始和“双驼峰”型光谱；（c）初始和（d）“双驼峰”型光谱近场干涉图案（左图：二维分布，右图：一维分布）
