超短脉冲通过实际光学系统的时空特性分析

元件的像差和加工装配误差会影响通过其中的超短脉冲的时空特性。在不考虑介质的非线性作用时，基于傅里叶频谱理论并结合光线追迹和衍射理论，发展了一种有效的数值方法仿真超短脉冲通过光学系统的时空传输特性。以一个引入实际误差的2片式聚焦透镜组为例，分析了入射中心波长为800 nm，脉冲宽度为30 fs的高斯型超短脉冲通过该系统的传输过程，并通过实验测量了该系统在焦点处的脉冲时间宽度和焦斑大小，并与仿真结果进行了比对。结果表明，该方法不仅可以很好地仿真分析实际光学系统中超短脉冲的时空传输效应，也使得超短脉冲系统的优化设计成为可能，同时也为提出加工要求和合理的公差分配提供了指导意义。