Двухфотонная методика.
Как уже отмечалось, этот метод основан на наблюдении люминесценции при двухфотонном поглощении. Сущность метода поясняет рис. 3.56. Здесь 1 — лазер, 2 — светоделительная пластинка, превращающая исходный лазерный импульс в два импульса, 3 — зеркала, 4 — кювета с раствором красителя (например, родамина 
который люминесцирует за счет двухфотонного поглощения света, 5 — фотоаппарат, регистрирующий светящийся след (трек) в кювете с красителем. Интенсивность люминесценции при двухфотонном поглощении пропорциональна четвертой степени амплитуды поля. Поэтому удается сфотографировать довольно четкий след, длина которого 
отвечает промежутку времени, когда распространяющиеся от зеркал 3 навстречу друг другу два световых импульса в достаточной мере перекрываются. Этот промежуток времени равен 
— длительность светового импульса). Очевидно, что
где 
— скорость света в растворе красителя. Фактически данный метод основан на мгновенном измерении длины светового импульса в пространстве.
Рассматриваемый метод нашел широкое применение в исследованиях по синхронизации лазерных мод, поэтому остановимся на нем немного подробнее. Выход люминесценции при двухфотонном поглощении пропорционален квадрату интенсивности возбуждающего излучения:
(ось 
выбрана вдоль направления распространения света в кювете с красителем; 
— расстояние от центра кюветы). Записывая световое поле исследуемого сигнала как 
представим величину 
входящую в (3.10.3), в виде
Здесь учтено, что два световых импульса распространяются по оси 
со скоростью 
навстречу друг фугу.
Можно показать [111], что подстановка соотношения (3.10.4) в (3.10.3) приводит в конечном счете к результату
где 
— время измерения. Вводя вместо переменной 
время задержки 
получаем из (3.10.5) следующее выражение для трет люминесценции, наблюдаемого в кювете:
Используя специальное обозначение для корреляционной функции интенсивности
Рис. 3.56
Рис. 3.57
перепишем результат (3.10.6) в окончательном виде:
Предположим, что интенсивность 
исследуемого светового импульса имеет вид, показанный на рис. 3.57, а. Используя (3.10.6), находим функцию 
описывающую трек люминесценции. Эта функция имеет вид, показанный на рис. 3.57, б. Согласно (3.10.8) импульс интенсивности свечения в максимуме в три раза превышает интенсивность свечения в тех местах трека, где встречные световые импульсы не перекрываются. Измеряя ширину указанного импульса интенсивности свечения, находим искомую величину 
.
Напомним, что в действительности измеряется не величина 
а пространственная длина 
яркой части трека люминесценции, связанная с 
соотношением 
