Techniklexikon

Autokorrelation

in der Laserphysik ein Messverfahren zur Bestimmung der Pulsbreite ultrakurzer Laserpulse. Der zu untersuchende Pulszug wird dabei auf die zwei Arme eines Interferometers aufgespalten, von denen einer eine feste, der andere eine variable Länge hat. Die Teilpulse werden dann mit einer variablen zeitlichen Verzögerung zueinander in einem nichtlinearen Kristall wieder zusammengebracht. Das Summensignal, die zweite Harmonische, wird als Funktion der Laufzeitdifferenz des Lichtes durch die beiden Arme aufgetragen. Das zeitliche Integral der Intensität ist das eigentliche Messsignal, das im Detektor registiert wird:

(hier ist G⁽²⁾ die Autokorrelationsfunktion, I die Intensität zur Zeit t und t die Verzögerungszeit). Von dem gemessenen Signal lässt sich auf Pulsbreite und Pulsform schliessen. Die Pulsmessung mit der Autokorrelationstechnik ist in der Abbildung schematisch wiedergegeben. Pulsbreiten bis in den Femtosekundenbereich können mit diesem Verfahren gemessen werden. Zum Nachweis des Summensignals wird meist ein Photomultiplier eingesetzt, bei Wellenlängen grösser als 280 nm in Verbindung mit einem Frequenzverdoppler.

Autokorrelation: Impulsmessung mittels Harmonischenerzeugung. w bzw. 2w Lichtfrequenz, t Verzögerungszeit, K Kristall, F Filter für die Frequenz w, Ph Photondetektor.