周波数分解光ゲート法（FROG）は、fs、psのような超短レーザーパルスの強度分布と位相分布を測定する技術である。FROGはオートコリレーターの信号をさらにスペクトル分解する自己相関型測定で、オートコリレーターに分光計が追加した構成となる（図1）。

図1: FROGの一般的な構成

FROGでは、オートコリレーターと同様にレーザーパルスを２つに分割し、一方の光路にディレイラインを設ける。２つのレーザーパルスは、レンズで集光され、非線形光学結晶に入射される。図1では、非線形光学結晶に第2高調波発生（SHG）結晶が用いられている。２つのレーザーパルスが重なった時、非線形光学結晶から波長変換された信号パルスが発生する。この波長変換された信号パルスのスペクトルを分光計で検出する。さらにディレイラインを動かし、遅延時間と信号スペクトルに関する2次元データをプロットする。この2次元のスペクトル分布はスペクトログラムと呼ばれる。
超短レーザーパルスの強度と位相は、取得したスペクトログラムのデータを用いて、フーリエ変換とフーリエ逆変換の反復計算によって再構築される[1][2]。

以下にFROGの製品を紹介する。

Company	Swamp Optics	Mesa Photonics
Wavelength range	240 nm 〜 1620 nm	450 nm 〜 1800 nm
Pulse width range	8 fs 〜 1 ps	12 fs 〜 10 ps
Resolution	0.46 fs 〜 6.1 fs	1 fs
Reference	Swamp Optics	リンク(pdf)

 

::OptishopのFROG

「FROG」を取り扱っているメーカー・商社

• Swamp Optics, LLC
• Mesa Photonics, LLC
• 株式会社光響

References and Links

• [1] K. W. Delong et al, “Pulse retrieval in frequency-resolved optical gating based on the method of generalized projections,” Opt. Lett. 19, 24, 2512-2514 (1994).
• [2] Roarke Horstmeyer, Reconstructing Ultrashort Pulses: Frequency Resolved Optical Gating and Phase Space Functions.