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) |
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