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自相关仪是脉冲宽度的重要性能指标，利用扫描自相关仪可以测量ps和s的自相关仪，目前在化学反应动力学非线性光学、光语分析、激光加工激光测距等科技领域都采用自相关仪作为光源。自相关仪的脉冲宽度已从毫秒和纳秒提高到皮秒和飞秒。
自相关仪是一种能监视脉冲光谱轮廓随时间变化的技术。我们能利用这些技术完整地重建电场。在这些技术中，自相关仪是直接和简单的方法。自相关仪能完整地恢复输入场的相位，不存在自相关导致的模糊性。
自相关仪主要被用来测量锁模激光器的超短脉冲宽度。利用光电探测的方法一般不能测量锁模激光器的脉冲宽度，光电探测器和示波器的至快响应时间约200fs，然而激光脉冲可以做到几个飞秒。自相关仪一般利用到的光学非线性效应有：二次谐波产生(SHG)、双光子吸收(TPA)、以及更高阶的非线性效应。自相关仪，将激光的时间量变成空间量，即将时间的测量变成对长度的测量。将脉冲激光用50/50的分光片分成两束，利用镜片组在一束光里引入延迟，然后将两束光合并，让一束激光对另外一束光进行扫描，使得合并后的激光通过非线性晶体产生非线性效应，或者直接采用双光子吸收测量，再由示波器进行接收，这样就可以得到激光脉冲的脉宽信息。
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