Mesurer une impulsion lumineuse de 100 fs n’est pas une simple question technique – quelle référence pouvons-nous utiliser pour mesurer un temps si court que même la lumière ne parcourt que 30 μm dans cette fenêtre ? Et puis mesurer les détails dans cette petite fenêtre ? L’une d’entre elles consiste à utiliser l’impulsion : mesurer l’impulsion par rapport à elle-même. Nous pouvons mesurer des distances (qui ne sont pas si petites ici) et utiliser la vitesse de la lumière pour convertir ces distances en temps. C’est ce qu’on appelle l’autocorrélation.

Vous pouvez facilement imaginer la forme la plus simple : un interféromètre. Si les bras de l’interféromètre ont la même longueur de trajet, il en résulte un diagramme d’interférence lorsque les faisceaux sont recombinés. Si un bras est allongé de manière à ce que les impulsions ne se chevauchent plus dans le temps lorsqu’elles se rejoignent, le motif d’interférence disparaîtra. La distance nécessaire pour sortir les copies de l’impulsion du chevauchement vous indique la durée de l’impulsion de l’impulsion.

Ce n’est pas aussi simple, cependant, à moins que l’impulsion ne soit limitée par la transformation (comme une onde porteuse avec une enveloppe gaussienne). Le motif d’inférence créé disparaîtra lorsque les copies de l’impulsion ne seront plus cohérentes les unes avec les autres, pour des distances supérieures à la longueur de cohérence des impulsions, et cela peut se produire alors que les impulsions se chevauchent encore.

Une variante meilleure que l’interférométrie simple est d’utiliser un détecteur qui mesure de manière non linéaire – par exemple, un détecteur qui ne mesure pas l’intensité I mais le carré de l’intensité. Ensuite, le signal d’une impulsion qui se chevauche ressemblera à quelque chose comme , tandis que le déplacement d’un bras de beaucoup plus que l’épaisseur d’une impulsion produira un signal qui ne se chevauche pas. Ainsi, lorsque les impulsions se chevauchent, le signal sera deux fois plus important que le signal de fond.