基于Matlab的激光脉宽测量实验

张　刚，焦志勇,黄小灿，刘　鹏



基于Matlab的激光脉宽测量实验

张刚，焦志勇,黄小灿，刘鹏

(中国石油大学(华东) 理学院 物理与光电工程系，山东 青岛 266580)

采用样条插值法，利用Matlab软件实现了调Q锁模脉冲包络宽度自动测量. 使用该程序对GaAs被动调Q锁模激光器输出的脉冲数据进行处理，可以直接获得脉冲包络宽度，简化了峰值功率计算的步骤.

调Q锁模；调Q包络宽度；Matlab；样条插值

自1960年梅曼发明第一台红宝石激光器以来，固体激光技术与应用迅速发展[1-5]. 为了激发学生对激光应用领域的兴趣，大学物理教材中都会对激光知识做详细介绍，物理实验中也有针对性地添加激光输出特性观测等方面的内容[6-8]. 学生通过实验获得激光脉冲模型，测量脉冲宽度，进而获得脉冲峰值功率，更加直观地认识脉冲激光. 其中，调Q锁模技术以其结构简单、峰值功率高等特点获得关注. 调Q锁模脉冲是锁模激光脉冲的幅度被调Q包络周期性调制[9-10]，此种状态下，激光工作物质能积累更多的反转粒子数，从而获得比连续锁模激光器更高的峰值功率. 峰值功率的计算依赖于脉冲宽度以及输出功率的精确测量. 但是，调Q锁模脉冲具有调Q包络和锁模脉冲2个重复频率，这种不稳定性增加了学生实验过程中精确测量脉冲宽度的难度. 本论文将利用样条差值描点法，通过Matlab程序实现调Q锁模激光器中调Q包络宽度的测量.

1　实验装置和输出脉冲

图1为实验中使用的调Q锁模激光器的结构图……