描述
产品概述
ROC 是法国 Femto Easy 推出的单脉冲（单次）自相关仪（Single-shot Autocorrelator，直列式光学自相关仪 In-line Optical Autocorrelator），
用于直接测量飞秒到皮秒超快激光的脉冲宽度。与传统扫描式自相关仪需要在时间延迟上来回扫描、只能给出”多个脉冲的平均结果”不同，
ROC 通过空间分辨的方式，把时间延迟映射到空间坐标上，单个激光脉冲即可得到一条完整的自相关轨迹，
因此特别适合低重频、单发（single-shot）系统，以及需要逐发监测脉冲稳定性的场景。
ROC 系列覆盖 5 fs 至 10 ps 脉宽、480–2100 nm 波段，输入重频从单发（single-shot）一直到 GHz；单脉冲测量最高支持 125 kHz（需外触发 + 增强检测选件），
即插即用、免校准免光路调整，配合随机标配的 STAR 软件即可实时显示脉宽、脉冲形状与历史趋势。
为什么选 Femto Easy ROC
- 真正的单脉冲测量：基于二次谐波（SHG）非线性过程，将时间延迟空间编码，一个脉冲就能输出完整自相关曲线，无需机械扫描、无需多脉冲平均，低重频/单发激光也能稳定读数。
- 极宽的重频适应范围：输入重复频率从 single-shot 到 GHz 全覆盖；单脉冲模式最高可到 125 kHz（配外触发与增强检测），无触发时也可达 18 kHz，兼顾放大器系统与高重频振荡器。
- 型号矩阵完整：7 个型号覆盖脉宽 5 fs（少周期）到 10 ps，波段 480–2100 nm（PS10 为 800–2100 nm），飞秒、皮秒、少周期脉冲都有对应机型。
- 免校准、免调整：出厂完成相位匹配与光路固化，放入光路即可测量，不依赖操作人员经验，测量结果可重复。
- STAR 软件随机标配、永久免费更新：实时脉宽计算、脉冲形状显示、历史记录与导出，支持自动化接口，不按模块或年订阅收费。
- 结构紧凑、接口简单：55×56 mm 截面、USB 3.1 单线缆供电与通信，光束高度 30 mm 起可调，方便集成进现有光路与设备。
测量原理：自相关与单脉冲空间编码
自相关仪把入射脉冲分成两束，引入相对时间延迟 τ 后再合束，让两束光在非线性晶体中发生二次谐波（SHG）。
SHG 信号强度随延迟 τ 的变化即为强度自相关信号，从中可反演脉冲的时间宽度。
常规扫描式自相关仪用位移台扫描延迟、积累许多脉冲后拼出一条曲线；ROC 采用直列式（in-line）空间编码设计，
让两束光以一定夹角交叠，不同的横向位置天然对应不同的时间延迟，相机一次曝光就能记录整条自相关轨迹。
这意味着：单个脉冲 = 一次完整测量，既能测单发激光，也能逐发跟踪脉冲宽度与形状的波动。
核心特点
- 单脉冲（单次）自相关测量，空间分辨、免机械扫描
- 脉宽覆盖 5 fs – 10 ps，波段 480–2100 nm
- 输入重频 single-shot 至 GHz；单脉冲测量最高 125 kHz（触发 + 增强检测）
- 基于 SHG，线性水平偏振输入（侧装时为垂直偏振）
- CMOS 探测：12 位、3 Mpx、72 dB 动态范围
- USB 3.1 接口，单线缆连接；STAR 软件标配
- 免校准、免调整，光束高度 30 mm 起可调
- 可选相位匹配、外部触发器、内置衰减（滤光片轮）、高动态范围（16 位）、增强检测
型号技术参数
| 参数项 | ROC FC | ROC FS10 | ROC FS20 | ROC PS1 | ROC PS3 | ROC PS5 | ROC PS10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最小可测脉宽 | 5 fs | 10 fs | 20 fs | 50 fs | 70 fs | 100 fs | 200 fs |
| 最大可测脉宽 | 150 fs | 250 fs | 500 fs | 1 ps | 3 ps | 5 ps | 10 ps |
| 可测光谱范围 | 480–2100 nm | 480–2100 nm | 480–2100 nm | 480–2100 nm | 480–2100 nm | 480–2100 nm | 800–2100 nm |
| 外形尺寸（mm） | 55×56×233 (A) | 55×56×265 (B) | 55×56×233 (A) | 55×56×195 (C) | 55×56×195 (C) | 55×56×195 (C) | 55×56×195 (C) |
| 输入重复频率 | single-shot 至 GHz（全型号） | ||||||
| 单脉冲测量重频 | 最高 125 kHz（外触发 + 增强检测）；无选件时 18 kHz（全型号） | ||||||
| 最小输入脉冲能量 | 1 µJ @30 fs（单发）；500 pJ @30 fs（40 MHz） | 1 µJ @300 fs（单发）；300 pJ @300 fs | |||||
| 输入偏振 | 线偏振，水平（侧装时为垂直）（全型号） | ||||||
| 探测器 | CMOS，12 位，3 Mpx，72 dB（全型号） | ||||||
| PC 接口 | USB 3.1（全型号） | ||||||
| 光束高度 | 30 mm 起，可调（全型号） |
注：合并单元格文字为全型号通用值；具体型号的晶体配置、相位匹配与外形版本（ROC-A/B/C）以官方数据表 ROC_datasheet.pdf 为准。
可选功能
- 相位匹配：针对具体工作波长优化 SHG 转换效率
- 外部触发器：与激光重频同步，支持更高的单脉冲测量速率
- 内置衰减（滤光片轮）：适应更高输入能量、保护探测器
- 高动态范围（12→16 位）：提升强弱信号兼顾能力（不适用于纯单发模式）
- 增强检测：提高弱信号灵敏度，与外触发配合支持最高 125 kHz 单脉冲测量
典型应用
- 低重频/单发啁啾脉冲放大（CPA/OPCPA）系统的脉宽测量
- 飞秒、皮秒放大器与少周期脉冲的逐发稳定性监测
- 超快激光研发、交付与产线中的快速脉宽校验
- 时间分辨光谱、泵浦-探测等科研实验的脉冲诊断
- 强场物理、阿秒科学等需要单脉冲信息的场景
常见问题 FAQ
ROC 和普通扫描式自相关仪有什么区别？
扫描式自相关仪需要用位移台扫描时间延迟、积累多个脉冲才能得到一条曲线，只给出平均脉宽；ROC 采用空间编码，单个脉冲一次曝光即可得到完整自相关轨迹，可测单发激光并逐发监测。
ROC 能测量多低的重复频率？
输入重复频率从 single-shot（单发）到 GHz 都可适应。单脉冲模式下最高支持 125 kHz（需外触发 + 增强检测选件），无这些选件时为 18 kHz。
如何选择 FC、FS 与 PS 系列型号？
按脉宽范围选择：FC 覆盖 5–150 fs（少周期/极短脉冲），FS10/FS20 覆盖到 250/500 fs，PS1/PS3/PS5/PS10 覆盖 1–10 ps 的皮秒脉冲。
ROC 支持哪些波长？
FC、FS10、FS20、PS1、PS3、PS5 可测 480–2100 nm；PS10 为 800–2100 nm。针对具体波长可配相应相位匹配晶体。
测量前需要校准或调整光路吗？
不需要。ROC 出厂已完成相位匹配与光路固化，放入光路、连上 USB 即可在 STAR 软件中读数，免校准、免人工调整。
最低需要多少脉冲能量？
飞秒型号单发测量约需 1 µJ@30 fs，40 MHz 时约 500 pJ@30 fs；皮秒型号约 1 µJ@300 fs（单发）、300 pJ@300 fs。能量更高时可配内置衰减滤光片轮。
ROC 能给出脉冲的完整相位/啁啾信息吗？
不能。强度自相关仪只给出脉宽与强度相关信息，不能唯一恢复脉冲的光谱相位或啁啾；如需完整的振幅与相位表征，建议选用 FROG（频率分辨光学开关）类设备。
技术资料与文档
以下资料均链接至 Femto Easy 官方网站，可点击查看或下载：
- 产品资料表：ROC 官方数据表（ROC_datasheet.pdf）
- 二维外形图（PDF）：ROC-A 外形图 ｜ ROC-B 外形图 ｜ ROC-C 外形图
- 三维模型（STEP，ZIP）：ROC-A.STEP ｜ ROC-B.STEP ｜ ROC-C.STEP
- 科学论文：阅读论文原文（Nature Communications，2024，南京大学团队基于相关超快测量方法的应用研究）
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