一种基于射频谱转换的实时自相关仪及波形测量方法与流程

1.本发明属于时域脉冲波形测量领域，更具体地，涉及一种基于射频谱转换的实时自相关仪及波形测量方法。


背景技术：

2.自相关仪作为一种表征时域自相关函数的仪器，具有高分辨率、高灵敏度和使用方便等优点，可以测量ps和fs量级的超窄脉冲宽度。
3.最常用的自相关仪是基于迈克尔逊干涉原理，通过分光棱镜将待测脉冲分为两路，其中一路信号通过一维方向反射镜扫描，从而带来延时，随后具有延时差的两束光经过非线性晶体产生自相关信号，将脉冲的时间测量转换为强度测量，进而得到自相关的图像。干涉型自相关仪根据测量方式的不同，又分为多次测量和单次测量。多次测量法是将分束之后的其中一束激光放在步进电机的反射镜上来回扫描，得到代表时间延时的自相关波形，该方法受限于机械移动的速率，刷新时间通常在s量级(kikuchi,k."highly sensitive interferometric autocorrelator using si avalanche photodiode as two-photon absorber."electronics letters 34.1(1998):123-125.)。而单次测量，是将电动机带动反射镜在一维方向移动，将脉冲之间的扫描转化为时间，单次测量的方法避免了多次测量过程中步进电机带来的误差，并且提升了测量的速率至hz量级(raghuramaiah,m.,et al."a second-order autocorrelator for single-shot measurement of femtosecond laser pulse durations."sadhana 26.6(2001):603-611.)。干涉测量法操作简单，但测量速率受限机械扫描速率，可在hz量级实时观测脉冲信号。光谱相干电场重构法(spider)通过将分束的两脉冲与一啁啾脉冲在非线性晶体中混频，携带啁啾的两脉冲在光谱仪中进相干，随后对曲线进行傅里叶变换，得到测量的自相关波形(tawfik,walid."precise measurement of ultrafast laser pulses using spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction."journal of nonlinear optical physics&materials 24.04(2015):1550040.)。相干电场重构法灵敏度高，测量更准确，但是结构较复杂，操作繁琐，测量速率受限于光谱测量装置的测量速率，通常在几hz。
4.除了上述自相关波形的测量方法，自相关波形还可以通过对射频谱进行逆傅里叶变换得到，大的射频测量带宽有效提高了自相关波形测量精度，射频谱的测量分辨率决定了自相关波形的观测窗口。传统的射频测量方法是基于电谱仪(esa)和光电探测器(pd)，但是受限于电谱仪和探测器的探测带宽，一般射频谱测量范围不超过100ghz，进而限制了自相关波形的观测窗口。
5.射频谱除了电学测量方法，光学测量方法借助非线性介质，将待测射频信息的强度加载到泵浦光的相位上，突破了电学带宽的限制，测量带宽可以到达thz以上(dorrer,christophe,and d.n.maywar."rf spectrum analysis of optical signals using nonlinear optics."journal of lightwave technology 22.1(2004):266.)，但是测量速率依然受限于光谱测量装置。速度受限的射频谱测量系统限制了自相关波形的测量速率，
目前只能达在百hz量级。


技术实现要素：

6.针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于射频谱转换的实时自相关仪及波形测量方法，其目的在于提升实时自相关波形的测量速率，并提升自相关波形的观测窗口。
7.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于射频谱转换的实时自相关波形测量方法，包括如下步骤：
8.步骤s1，分别输出脉冲激光和连续激光作为待测信号和泵浦光，并将待测信号和泵浦光进行耦合后形成一束光；
9.步骤s2，对耦合后的光束进行交叉相位调制，将待测信号的射频信息加载到泵浦光的光谱上，得到待测信号的射频谱；
10.步骤s3，将所述待测信号的射频谱进行色散拉伸，形成映射到时域的射频谱；
11.步骤s4，将所述映射到时域的射频谱进行光电转换，得到射频信号，并将所述射频信号进行逆傅里叶变换，得到实时变化的脉冲自相关波形。
12.进一步地，步骤s1中，将待测信号和泵浦光耦合形成一束光之前，还包括调整待测信号和泵浦光的偏振态，使两者的偏振态保持一致。
13.进一步地，步骤s1中，将待测信号和泵浦光耦合形成一束光之前，还包括对输出的待测信号和泵浦光进行功率放大。
14.进一步地，步骤s3中，将所述待测信号的射频谱进行色散拉伸之前，还包括对待测信号的射频谱进行滤波。
15.按照本发明的另一方面，提供了一种基于射频谱转换的实时自相关仪，包括：
16.脉冲光源，用于输出脉冲激光作为待测信号；
17.连续泵浦光源，用于输出连续的泵浦光；
18.光耦合器，用于将待测信号和泵浦光进行耦合后合成一束光；
19.非线性介质，用于将耦合后的合束光进行交叉相位调制，使待测信号的射频信息加载到泵浦光的光谱上，得到待测信号的射频谱；
20.大色散单元，用于将所述待测信号的射频谱进行色散拉伸，形成映射到时域的射频谱；
21.光电探测器，用于将所述时域的射频谱进行光电转换，得到射频信号；
22.高速数模转换器，用于记录映射到时域的射频信号，并将其进行逆傅里叶变换，得到实时变化的脉冲自相关波形。
23.进一步地，所述大色散单元是啁啾布拉格光栅或由色散补偿光纤和大有效面积光纤组成。
24.进一步地，所述非线性介质是高非线性光纤或非线性波导。
25.进一步地，还包括：第一偏振控制器和第二偏振控制器，所述第一偏振控制器位于脉冲光源与光耦合器之间，所述第二偏振控制器位于连续泵浦光源与光耦合器之间。
26.进一步地，还包括：第一放大器和第二放大器，所述第一放大器位于脉冲光源与光耦合器之间，所述第二放大器位于连续泵浦光源与光耦合器之间。
27.进一步地，还包括：位于脉冲光源与光耦合器之间的第一滤波器；和/或位于非线性介质和大色散单元之间的第二滤波器。
28.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
29.(1)本发明的基于射频谱转换的实时自相关仪及方法，通过将加载到连续光光谱上的待测脉冲信号进行交叉相位调制，得到待测信号的射频谱，通过色散拉伸映射到时域，经逆傅里叶变换后得到实时的脉冲自相关波形，即通过快速的射频谱测量得到实时的自相关波形，所得的自相关波形的测量速率和待测信号的脉冲重复频率一致。通过设置待测信号高的脉冲重复频率，提升自相关波形的测量速率；通过设置光电探测器和高速数模转换器高的测量带宽，可以实现自相关波形大观测窗口的特性。
30.(2)作为优选，通过对待测信号的射频谱进行滤波去噪，可以滤除原有的泵浦光和待测信号，只留下纯净的待测信号的射频谱，提升得到的自相关波形的质量。
31.(3)作为优选，通过调整调整待测信号和泵浦光的偏振态，使两者的偏振态保持一致，可以使后续的非线性调制工作在最佳状态。
32.总而言之，本发明的基于射频谱转换的实时自相关仪及方法，在提升自相关波形观测窗口的基础上，提升自相关波形的测量速率；并且简化了传统自相关装置，且具有实时记录脉宽变化的功能，以弥补当前技术在测量速率方面的短板，提升自相关波形的测量速率。
附图说明
33.图1为本发明的实时自相关仪结构示意图。
34.图2为实施例1中的待测信号脉冲6个周期的时域图。
35.图3为实施例1中的时间间隔为600ps的双孤子。
36.图4为实施例1中直接对双孤子的时域谱进行自相关运算得到的理论自相关波形。
37.图5为实施例1中耦合的泵浦光和滤出的待测信号。
38.图6为实施例1中交叉相位调制之后的频域射频谱。
39.图7为实施例1中从频域射频谱转换而来的自相关波形。
40.图8为实施例1中频时映射之后得到的时域射频谱。
41.图9为实施例1中单帧时域射频谱以及局部细节图
42.图10为实施例1中转化的双孤子自相关波形以及单帧分辨率。
43.图11为实施例1中观测窗口表征图，可以到600ps。
44.图12为实施例1中分辨率表征图，可以到300fs。
45.图13为实施例2中不等间距单帧三孤子时域图。
46.图14为实施例2中直接对三孤子做自相关运算得到的自相关波形。
47.图15为实施例2中由系统测量的射频谱转化的三孤子的自相关波形。
48.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：
49.1为脉冲光源，2为第一滤波器，3为第一放大器，4为第一偏振控制器，5为连续泵浦光源，6为第二放大器，7为第二偏振控制器，8为光耦合器，9为非线性介质，10为第二滤波器，11为大色散单元，12为光电探测器，13为高速数模转换器。
具体实施方式
50.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
51.在本发明中，本发明及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
52.如图1所示，本发明首先提出一种基于射频谱的自相关波形测量仪器，通过快速的测量窄脉宽，高重频，快速变化的脉冲源的射频谱来得到其实时的自相关波形，同时具备连续表征的能力，所得到的自相关仪具有高帧率、高分辨率、大测量窗口的特性。包括：脉冲光源1和连续泵浦光源5，光耦合器8,，非线性介质9，大色散单元11，光电探测器12，高速数模转换器13。
53.脉冲光源1，用于输出脉冲激光作为系统的待测信号进行表征；具体的，本实施例中采用的是光频梳。
54.连续泵浦光源5，用于进行非线性过程的泵浦光。
55.光耦合器8，用于将待测信号和泵浦光进行耦合后合成一束光，从而一同进入非线性介质9。
56.非线性介质9，用于进行交叉相位调制，将待测信号的射频信息加载到泵浦光的光谱上，得到待测信号的射频谱。其中，射频谱的测量带宽是和非线性介质的非线性系数有关，非线性系数越大，射频谱的测量带宽越大。非线性介质可以是高非线性光纤、非线性波导，本实施例中，非线性介质为非线性波导。
57.大色散单元11，用于将待测信号的射频谱进行色散拉伸(频时映射)，形成映射到时域的射频谱；具体的，大色散单元可以是啁啾布拉格光栅或者由色散补偿光纤dcf和大有效面积光纤leaf组成的大色散单元。
58.光电探测器12，用于将该时域的射频谱光电转换，得到射频信号。
59.高速数模转换器13，用于实时记录映射到时域的射频信号，并将其进行逆傅里叶变换，得到实时变化的脉冲自相关波形。具体的，高速数模转换器13可以是实时示波器。
60.作为优选，脉冲光源与光耦合器之间，还可以设计第一滤波器2，用于对待测信号进行滤波，滤出有效的谱宽。
61.作为优选，在脉冲光源与光耦合器之间，以及连续泵浦光源与光耦合器之间，还可以分别设计第一放大器3和第二放大器6，分别用于将待测信号和泵浦光进行功率放大，满足后续非线性过程对所需要的功率要求；具体的，第一放大器3和第二放大器6可以是掺铒光纤放大器、半导体光放大器或拉曼放大器。同时，第一滤波器，还可以用于滤出有效的放大范围，即滤出在放大器放大范围内的谱宽。
62.作为优选，在脉冲光源与光耦合器之间以及连续泵浦光源与光耦合器之间，还可以分别设置第一偏振控制器4和第二偏振控制器7，分别用于保证待测信号和泵浦光的偏振态保持一致，以便得到更好的非线性状态；。
63.作为优选，在非线性介质和大色散单元之间，还可以设置第二滤波器10，用于滤掉原有的泵浦光和待测信号，只留下待测信号的射频谱；
64.上述主要设备都是光纤器件。
65.工作时，脉冲光源1发出脉宽在fs-ps量级的脉冲激光信号作为待测信号，经第一滤波器2滤出有效测量范围，经过第一放大器3进行功率放大。
66.连续泵浦光源5发出连续光，作为系统的泵浦光，经过第二放大器6进行功率放大。
67.对于一个非线性过程，当两束光偏振方向一致时，效率最高，因此，第一偏振控制器4和第二偏振控制器7分别是用来调节待测信号和泵浦光偏振态的偏振控制器，使两者偏振态保持一致。
68.经过偏振控制器的探测光和泵浦光经过光耦合器8耦合进非线性系数较大的非线性介质9发生交叉相位调制(xpm)，待测信号的强度信息加载到泵浦光5的相位上去，进而在光谱上得到待测信号的射频谱。
69.经过第二滤波器10选择性滤波之后，滤掉原有的泵浦光和待测的信号，只留下加载之后的射频谱，经过大色散单元11进行色散拉伸，形成的射频谱被映射到时域，进而在时域上得到了射频信息；
70.映射到时域的射频谱经过光电探测器12转化为电信号，再经过高速数模转换器13进行采集显示，实现了超快的射频谱测量；最后经过逆傅里叶变换，可得到实时的自相关波形，其测量速率与待测信号的脉冲重复频率对应，即待测脉冲重复频率越高，测量速率越快。
71.本发明通过将加载到连续光光谱上的待测信号的脉冲通过大色散光纤映射到时域，利用高速数模转换器实现超快的射频谱测量，随后经过逆傅里叶变换，得到实时变化的脉冲的自相关波形。测量的自相关波形具有实时测量、大观测窗口的特性。在非线性波导中发生交叉相位调制，通过调节待测信号和泵浦光的光功率、偏振以及相对波长，可实现较高的加载效率。基于加载效率越高，带宽越大的原则，最终得到的射频谱测量带宽可达thz量级，测量速率取决于待测信号的重复频率，待测信号的重复频率越高，得到的射频谱的测量速率就越高，可以达到mhz量级，相比于传统的射频谱测量方法，测量速率和测量带宽都得到了很大的提升。
72.本发明通过射频谱与自相关波形之间的转换关系，便得到了实时自相关仪，其分辨率主要取决于射频谱测量带宽，自相关波形观测窗口取决于射频谱测量的分辨率，在本发明中，主要是跟光电探测器和高速数模转换器的测量带宽有关。即加载的射频谱带宽越宽，得到的自相关波形的分辨率就越高；光电探测器和数模转换器测量带宽越大，射频谱测量精度越高，对应测量的自相关波形观测窗口就越大。通过设置光电探测器和高速数模转换器高的测量带宽，可以实现自相关仪大观测窗口的特性；通过设置高的待测脉冲重复频率，得到高的射频谱测量速率，即得到高的自相关仪的测量速率。本发明的基于射频谱转换的实时自相关波形测量可以弥补传统自相关仪测量速度有限的短板，为超快的脉冲激光器脉宽测量提供了一种新的方法。
73.具体的实时自相关仪测量系统具体包括如下步骤：
74.1)脉冲光源1是光纤锁模飞秒激光源,其中心波长在1580nm，假设其电场表达式为e
comb
(t)，强度可以写为i
comb
(t)＝|e
comb
(t)|2，根据射频谱和自相关的定义，其射频谱s
comb
(ω)和自相关波形i
auto
(t)表达式可写为：
[0075][0076]iauto
(t)＝i
comb
(t)
★icomb
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0077]
其中，代表傅里叶变换符号，
★
代表自相关符号。
[0078]
2)连续泵浦光源5的泵浦光，其数学表达式是e(t)＝aexp(-iω
pump
t)，其中ω
pump
代表了连续光的波长，设置在1550nm，a代表了连续光的强度。待测信号光脉冲和泵浦连续光耦合进非线性介质发生交叉相位调制，脉冲光的强度信息会加载到泵浦光的相位上：
[0079]eo
(t)＝exp(-iω
pump
t)exp(-imi
comb
(t))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0080]
忽略传输损耗，m是与非线性介质有关的参数，等于4πln2/λ，n2是非线性介质参数，l是非线性介质的长度，λ是待测信号脉冲光的波长，当相移满足小信号近似的时候，即|mi
comb
(t)|＜＜1，加载后的电场可写为：
[0081]expm
(t)＝(1 mi
comb
(t))
·
exp(-iω
pump
t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0082]
而此时的强度谱可写为：
[0083][0084]
显示了射频信息被加载到了泵浦光的光谱上。
[0085]
3)随后，经过大色散单元10，该大色散单元是由dcf和leaf组成，因为二者具有相反的二阶色散和三阶色散系数，因此通过合适的长度匹配，可以得到实验所需的二阶色散和可以忽略的三阶色散。经过大色散单元色散拉伸之后，可以消除三阶色散并且得到纯净的二阶色散，组合后的色散单元的频域表达式可写为：
[0086][0087]
其中φ表示组合后的二阶色散量，根据傅里叶变换，可以得到时域响应函数：
[0088][0089]
4)经过色散传输之后，输出的结果等于e
xpm
和h频域上的乘积，时域上的卷积，因此得到：
[0090][0091]
根据大色散条件φ＞＞τ2，因此省略了上述二次项，得到了公式(8)，取平方，得时域强度信息，由光电探测器将光信号转换为电信号，高速数模转换器进行实时的采集和观测：
[0092][0093]
其中，t
pump
表示泵浦光所对应的时间点，频时映射关系为：δt/φ＝δω。从该公式可以看出，通过交叉相位调制得到的射频谱经过大色散单元，映射到了时域，得到的依然是待测信号的射频谱。这也是得到脉冲快速测量的方法。经过滤波之后，滤除原有的泵浦光和待测脉冲，仅剩下了加载的射频谱s
comb
。根据频时映射关系，令δt/φ＝δω，对其进行逆傅里叶变换，并根据维纳-辛钦定理，得：
[0094][0095]
此公式说明射频谱的逆傅里叶变换就是所测信号的自相关谱，脉宽和直接测量的自相关波形的脉宽一致，只是强度上相差一个比例系数，这个可以通过归一化解决。结合上述的推导，快速的射频谱测量可以得到快速的自相关波形测量，下面将以应用实例进行说明。
[0096]
实施例1
[0097]
为了验证本方案对于自相关波形的测量具有高速率，大观测窗口，高分辨率的特点，本方案实施了一种50mhz帧率，300fs分辨率，600ps观测窗口的实时自相关波形测量系统，相比于传统自相关仪，测量速率提升了6个数量级，观测窗口提升了一个数量级，而分辨率主要受限于射频谱的测量带宽。本案例中使用了非线性系数为1w/m的非线性波导，使得脉冲信号射频谱的6db带宽是1thz。本案例中，设置的待测信号的重复频率为50mhz，脉宽为250fs，为了验证该方案的测量窗口，设置时间间隔为600ps的双孤子。其次，在交叉相位调制的过程中，为了不发生光谱重叠，待测信号中心波长设置在1580nm而泵浦光的波长设置在1550nm。根据频时映射关系，在保证帧与帧不重叠的情况下，色散量尽可能设置大一点，才能得到较大的射频谱分辨率，本案例设置为0.9ns/nm。另外，基于实际测量情况，光电探测器探测带宽设置在60ghz，射频谱探测带宽决定了自相关仪的测量分辨率。
[0098]
如图2所示，给出了6个周期的锁模激光器的双孤子脉冲，重复频率是50mhz，时间间隔是20ns，脉宽是250fs，重复频率决定了自相关谱的测量速率，当重复频率改变时，可实现测量速率的改变，重复频率越高，测量速率越快。
[0099]
如图3所示，给出了双孤子的局部放大图，可以看到间隔为600ps的双孤子，可以通过设置孤子个数和孤子间隔改变待测信号；
[0100]
如图4所示，给出了直接对时域谱进行自相关运算得到的自相关波形，可以看出来间隔为600ps的双孤子，对于自相关的过程，产生的边带脉冲强度比中心脉冲强度低一倍，也符合自相关的定义。
[0101]
如图5所示，给出了耦合的待测信号和泵浦光，待测信号滤出来20nm的谱宽，中心波长在1580nm，为了防止后续交叉相位调制的光谱重叠，作为泵浦光的连续光设置在1550nm。
[0102]
如图6所示，给出了经过交叉相位调制，加载到泵浦光谱两侧的射频谱，和未滤波之前的泵浦光和待测信号脉冲。可以看出来加载的射频谱浦包络是波浪形，这个是双孤子干涉的结果。孤子数目和孤子间距发生变化，所得到的射频谱包络也会发生变化。随后经过滤波，滤掉原有的泵浦光和待测脉冲，仅仅留下以1550nm为中心，谱宽为34nm的射频谱。
[0103]
如图7所示，给出了直接对滤出的射频谱进行逆傅里叶变换得到的自相关谱，可以看出来间隔为600ps的双孤子的形状，与图4给出的自相关的运算谱保持一致。
[0104]
如图8所示，给出了频时映射之后在时域上得到的射频谱，与原有的探测信号的时域谱一致，重复频率为50mhz，共6个周期，时域谱形状也保持了频谱域射频谱的形状。
[0105]
如图9所示，给出了单个周期的时域上的射频谱，由于设置了60ghz的探测带宽，图中显示的振荡包络是光谱上双孤子干涉的大包络，受限于第二滤波器的滤波带宽，振荡包络的信噪比较差，如果没有探测带宽的限制，映射的时域波形也会与频域的射频谱显示一致。
[0106]
如图10所示，给出了自相关波形，对单帧信号进行逆傅里叶变换，重构出的自相关波形与频域上射频谱转换得到的自相关波形保持一致，都具有600ps的时间间隔。根据自相关定义，对于高斯脉冲，脉宽需要乘以系数0.707，经过高斯函数的脉宽转换，可以看出单个脉冲分辨率为300fs。
[0107]
如图11所示，显示了自相关波形的测量窗口，以100ps为步长，改变双孤子的孤子间距，假设归一化的自相关谱强度在伏特(v)的量级，示波器能观测的最小的量级为毫伏(mv)，以此作为界定，当孤子间距为600ps时，自相关的边带刚好降到1mv，边带的降低主要受限于光电探测器的探测带宽。
[0108]
如图12所示，显示了100ps，200ps，300ps，400ps，500ps，600ps处的分辨率变化曲线，可以看出，在600ps的范围内，分辨率在300fs左右震荡变化，说明本发明的分辨率不受观测窗口的影响，并且保持在300fs左右。
[0109]
实施例2
[0110]
实施例1中验证了实时自相关系统的观测窗口，分辨率和速率，为了验证系统的性能，本案例中，使用与实施例1中相同的脉宽，波长设置，色散量以及探测器探测带宽，测量了不同间距的三孤子和四孤子。
[0111]
如图13所示，给出了2ns内两两间距为150ps和250ps的三孤子的时域谱，每个孤子的脉宽都保持在250fs，且三个脉冲强度保持一致。
[0112]
如图14所示，给出了直接对时域脉冲进行自相关运算得到的自相关波形，由于是三孤子，根据自相关的定义，因此得到的脉冲的高度是主峰高度的三分之一。时间间隔为150ps，250ps，400ps，符合孤子时域间距。
[0113]
如图15所示，给出了使用实施例1的装置测量得到的射频谱进行逆傅里叶变换得到的自相关波形，与图14对比，可以观察到相同的孤子间距，说明了测量的准确性。由于自相关波形是与孤子射频谱的包络相关的，而映射到时域的射频谱在测量过程中受到光电转换器和示波器带宽的限制，抑制了高频的包络部分，导致测量的自相关波形边带的高度并不相等。
[0114]
实施例3
[0115]
本实施例提供了一种基于射频谱转换的实时自相关波形测量方法，主要包括如下
步骤：
[0116]
步骤s1，输出脉冲激光作为系统的待测信号以及连续激光作为泵浦光；
[0117]
作为优选，步骤s1中还包括对输出的脉冲激光进行滤波去噪；
[0118]
步骤s2，将待测信号和泵浦光进行耦合后形成一束光；
[0119]
作为优选，步骤s2中，将待测信号和泵浦光耦合形成一束光之前，还包括对输出的待测信号和泵浦光进行功率放大。
[0120]
作为优选，步骤s2中，将待测信号和泵浦光耦合形成一束光之前，还包括调整待测信号和泵浦光的偏振态，使两者的偏振态保持一致。
[0121]
步骤s3，将合束光进行交叉相位调制，实现将待测信号的射频信息加载到泵浦光的光谱上，得到待测信号的射频谱；
[0122]
步骤s4，将待测信号的射频谱进行色散拉伸(频时映射)，形成映射到时域的射频谱；
[0123]
作为优选，将所述待测信号的射频谱进行色散拉伸之前，还包括对待测信号的射频谱进行滤波，滤掉原有的泵浦光和待测信号，只留下纯净的待测信号的射频谱。
[0124]
步骤s5，将步骤s4中得到的时域的射频谱光电转换，得到射频信号；
[0125]
步骤s6，记录映射到时域的射频信号，并将其进行逆傅里叶变换，得到实时变化的脉冲自相关波形。
[0126]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。