频率分辨光学门控的叠层衍射重建算法：超分辨与卓越鲁棒性
光学
2019-06-11 v2
摘要
频率分辨光学门控（FROG）可能是超短激光脉冲完整表征最常用的技术。在 FROG 中，重建算法从测量的光谱图中恢复脉冲，然而当前的 FROG 重建算法需要并表现出若干限制性特征，削弱了 FROG 的性能。例如，延迟步长必须对应于以足够大信噪比测量的光谱带宽，这一条件限制了重建脉冲的时间分辨率，使弱宽带脉冲的测量变得模糊，并使宽带中红外脉冲的测量变得困难和缓慢，因为光谱图变得巨大。我们基于叠层衍射成像（一种扫描相干衍射成像技术）开发了一种新的 FROG 重建方法，消除了许多算法限制。该叠层衍射重建算法比当前基于广义投影（GP）的 FROG 算法显著更快且对噪声更鲁棒。我们通过数值和实验证明，叠层衍射重建在非常不完整的光谱图上表现良好，例如减少了测量延迟点数的光谱图和经过大幅光谱滤波的光谱图。此外，我们将叠层衍射方法应用于盲二次谐波产生（SHG）FROG，并展示了从单个测量光谱图和仅其中一个脉冲的功率谱中对两个未知脉冲的鲁棒且完整的表征。我们相信，基于叠层衍射的方法将成为 FROG 及相关诊断方法中的标准重建程序，使得从迄今无法重建的光谱图中成功重建成为可能。
引用
@article{arxiv.1606.09622,
title = {Ptychographic reconstruction algorithm for frequency resolved optical gating: super-resolution and supreme robustness},
author = {Pavel Sidorenko and Oren Lahav and Zohar Avnat and Oren Cohen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.09622},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 9 figures