JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1493—2014
超短光脉冲自相关仪校准规范
Calibration Specification for Ultrashort Optical Pulses Autocorrelators
2015-02-17实施
2014-11-17发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1493—2014
超短光脉冲自相关仪校准规范
JJF 1493—2014
Calibration Specification for Ultrashort
Optical Pulses Autocorrelators
归口单位：全国光学计量技术委员会
主要起草单位：中国计量科学研究院
参加起草单位：北京市计量检测科学研究院
上海市计量测试技术研究院
本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释 JJF1493—2014
本规范主要起草人：
邓玉强（中国计量科学研究院）孙青 （中国计量科学研究院）
参加起草人：
于靖（中国计量科学研究院）贾亚青（北京市计量检测科学研究院）
夏铭（上海市计量测试技术研究院） JJF1493—2014
目
录
引言
(IⅡ) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (9)
范围… 2术语.. 2.1 超短光脉冲 2. 2 超短脉冲自相关·
1
概述· 计量特性·
? 4
5 校准条件· 5. 1 环境条件. 5.2 测量标准及其他设备.. 6 校准项目和校准方法.· 6.1 校准项目. 6.2 校准装置框图· 6.3 校准前准备 6.4 校准方法·
1
校准结果 8 复校时间间隔附录A校准证书内页推荐格式附录B 校准原始记录推荐格式附录 C 不确定度评定示例附录D 常用的反卷积因子
- JJF1493—2014
引言
JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、 JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成本校准规范制定的基础性系列规范
.
本规范为首次制定
II JJF1493—2014
超短光脉冲自相关仪校准规范
1范围
本规范适用于自相关宽度在10fs～100ps范围内超短光脉冲自相关仪的校准。
2术语 2.1 超短光脉冲ultrashortopticalpulse
持续时间在飞秒（fs）至皮秒（ps）量级的光辐射脉冲。也称作超短激光脉冲、超短脉冲或超快激光。 2.2超短脉冲自相关 autocorrelation of ultrashortopticalpulse
将超短脉冲激光分为两束，其中一路施加可变时间延迟，使两束脉冲相互扫描，利用非线性光学效应获得的相关强度相对于时间延迟的曲线。
3概述
超短光脉冲自相关仪是测量超短光脉冲时域宽度最常用的仪器，简称自相关仪。自相关仪为迈克尔逊干涉仪结构，通过光学延迟使一束脉冲扫描另一束，利用二阶非线性效应检测相关信号。自相关仪的结构可分为共线型和非共线型，分别如图1（a）和图1（b）所示。
显示输出设备
显示输出设备
888
入射脉冲、
入射脉冲
808
分束镜和巍品体
分束镜
0008
和频品体
1
AK
反射镜
分束销
探测器滤波器
透镜滤波器探测器
透镜
光学延迟
光学延退
反射镜（a）共线型
反射镜（b）非共线型
图1自相关仪的结构
4计量特性
自相关宽度示值误差：≤20%。 注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。
5校准条件 5.1环境条件 5.1.1环境温度：（23±5）℃； 5.1.2相对湿度：≤70%； JJF1493—2014
5.1.3环境洁净，避免灰尘对设备造成毁损； 5.1.4振动与干扰：校准区域内无可感觉到的空气波动，无影响测量数据的振动、电磁干扰和背景辐射。 5.2测量标准及其他设备 5.2.1标准自相关仪 5.2.1.1自相关宽度测量范围：10fs～100ps； 5.2.1.2自相关宽度测量相对扩展不确定度：优于16%（k=2）。 5.2.2超短脉冲激光器 5.2.2.1 光谱范围：（600~1600）nm； 5.2.2.2平均功率：≥30mW； 5.2.2.3 功率稳定度：10分钟内优于士2%； 5.2.2.4 脉冲自相关宽度：10fs~100ps。 5.2.3其他设备 5.2.3.1 激光衰减器：激光功率过高时置于测量光路中，避免损毁测量仪器； 5.2.3.2 色散调节器：通过调节色散量改变脉冲宽度至自相关宽度校准点
6 校准项目和校准方法
6.1 校准项目
自相关宽度示值误差。 6.2 校准装置框图
自相关宽度校准装置示意图如图2所示。
被测自相关仪
标准自相关仪
超短脉冲激光器
激光衰减器
色散调节器
光闲
图2校准装置框图
6.3校准前准备
在进行仪器校准之前，首先对仪器外观检查，目测是否有影响使用的碰伤、划痕以及影响测量的其他缺陷。按照仪器使用说明书的规定执行仪器的启动和准备程序。
运行超短脉冲激光器并预热，使激光器处于稳定工作状态。功率过高时，使用激光衰减器降低功率，避免仪器损毁。在自相关宽度需要改变时，使用色散调节器改变自相关宽度，在量程范围内选择脉宽不同的两个自相关宽度校准点进行校准。 6.4校准方法
用标准自相关仪测量超短脉冲激光器输出的飞秒激光脉冲，读取标准自相关宽度量值，连续测量3次，取其平均值tas.s作为自相关宽度标准值，按公式（1）计算： 2 JJF1493—2014
(1)
式中： Tac.s 标准自相关仪测量均值，fs；
测量次数，n=3；标准自相关仪第i次测量值，fs。
n Tac,s.i 再用被校自相关仪测量超短脉冲激光器输出的飞秒激光脉冲，读取被校自相关仪的
测量示值，连续测量3次，取其平均值tad作为被校自相关宽度测量示值，按公式（2）计算：
(2)
2
式中： T ac.d 被校自相关仪测量示值均值，fs；
测量次数，n=3；被校自相关仪第i次测量示值，fs。
n
Tac,d.i 自相关宽度示值误差按公式（3）计算：
Ata= Tac, d-Tac, s
(3)
式中： Atae 自相关宽度示值误差，fs； T ac.d 被校自相关仪测量示值均值，fs； Tac.s 标准自相关仪测量均值，fs。
7校准结果
校准结果应在证书中反映。校准证书应至少包括以下信息： a）标题：“校准证书”； b）实验室名称和地址： c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）； d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识； e）客户的名称和地址； f）被校对象的描述和明确标识； g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的
接收日期；
h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明； i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号； i）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明； k）校准环境的描述； 1）校准结果及其测量不确定度的说明； m）对校准规范的偏离的说明；
3