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光學延遲線是一種引入光時間延遲的光學裝置，原理一般為通過改變光程來實現對光傳播時間的控制。延遲線的搭建有一個很重要的參數就是掃描步長，和每一步延遲的準確度，對于以位移臺為核心搭建的光學延遲線而言，這個精度取決于位移臺的步長以及步進的精度，因此采用高精度壓電位移臺是*好的選擇。實現方式如圖所示：入射光被安裝在壓電位移臺上的屋脊棱鏡反射兩次沿原方向回射，壓電位移臺可在水平方向左右移動，引入的光程差為移動距離的兩倍，引入的時間延遲量為光程差除以光速。可以利用脈沖間的時間延遲來實現高精度的測量。

在超快科學領域，延遲線常用于自相關測脈寬，以及泵浦探測，時域光譜等領域。由于飛秒量級的時間已經遠超出了示波器、PD探頭的響應速度極限，因此無法直接通過示波器等儀器直接測出脈寬，一般通過自相關的方式進行測量，自相關測量的原理是將一個脈沖分成等強度的兩個脈沖，使其中一束光通過延遲線后將兩束光合束并通過倍頻晶體（如BBO），通過PD探頭測量，PD探頭的測量結果正比于光強。通過改變延遲線的時間延遲（控制位移臺移動）獲得一系列強度-位置數據，利用得到將位置轉化為時間，即可得到自相關圖像，測得脈寬。

同時為了防止測量過程中引入的色散，自相關光路中一般盡可能的少引入透射元器件，保證測量的準確性，一般使用中空屋脊棱鏡或者中空角錐。

自相關光路：

延遲線在泵浦探測中的應用

下圖所示為一套基于馬赫-曾德爾干涉設計的泵浦探測光路，采用環形反射鏡分割與合并波前。輸入光束的中心部分被一對安裝在壓電位移臺上的直角反射鏡反射，充當延遲線的作用。延遲的步長與精度取決于壓電位移臺的步長與精度。在合束后，光束的外環形部分被聚焦成氣體射流產生高次諧波。光束的中心部分用于探測，基于這種設計的光路，可通過調節阿秒脈沖串和紅外基頻激光場之間的相位差觀測到邊帶的調制，從而重建原始的阿秒脈沖信息。

參考文獻（對應最后一張圖）：

Y. Mairesse et al，Attosecond Synchronization of High-Harmonic Soft X-rays. Science 302, 1540 (2003);