高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统技术方案

本发明专利技术提供一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，包括：脉冲振荡器、光纤预放大器、光纤主放大器以及高阶色散补偿及光谱展宽器，其中，高阶色散补偿及光谱展宽器对光纤主放大器输出的第二次放大的脉冲进行高阶色散补偿和光谱拓展，获得飞秒激光脉冲，包含按照光路顺序依次设置的第一准直透镜、二分之一波片、第一反射镜、第一衍射光栅、第一衍射棱镜、第二衍射棱镜、第二衍射光栅、直角镜、第二反射镜、高功率空间隔离器、耦合透镜、光子晶体光纤、第二准直透镜。本发明专利技术提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统可实现高效高质的光参量转换以及超宽带飞秒脉冲激光输出。

【技术实现步骤摘要】
高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统
本专利技术涉及超短脉冲激光和非线性光学领域，具体涉及一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统。
技术介绍
近年来，随着光纤器件和增益光纤制作水平的不断提升，基于双包层掺杂光纤的脉冲放大系统迅速发展，单模光纤输出连续光功率可达10KW量级，基于光纤结构的飞秒啁啾脉冲放大系统已经获得了单脉冲能量5.7mJ，脉冲宽度200fs，脉冲平均功率230W的激光输出。在高功率超短脉冲放大系统中，增益窄化效应和高阶色散失配是限制激光脉冲宽度进一步窄化的主要原因。其中，光纤自身的高阶色散，啁啾脉冲形状畸变，残余的三阶色散直接影响飞秒脉冲的质量。在啁啾脉冲放大系统中，通常采用光纤展宽器、光栅展宽器、啁啾光纤光栅展宽器等。其中光栅展宽器的设计复杂，价格昂贵，体积较大，难以满足科研和工业生产的需要。而光纤展宽器的价格便宜，但是光纤本身的三阶色散与光栅压缩器的相同，导致残余三阶色散无法得到补偿。虽然，已经有多家公司成功设计了三阶色散补偿的单模光纤，但是过小的纤芯直径限制了这种光纤的应用。啁啾光纤光栅作为结合了光栅展宽器和光纤展宽器的优势，是一种具有广阔发展前景的展宽器件，但是现阶段面临制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于，包括：脉冲振荡器，用于产生皮秒量级的种子脉冲；光纤预放大器，将所述种子脉冲进行第一次功率放大；光纤主放大器，对所述光纤预放大器输出的第一次放大的脉冲进行第二次功率放大；以及高阶色散补偿及光谱展宽器，对所述光纤主放大器输出的第二次放大的脉冲进行高阶色散补偿和光谱拓展，获得飞秒激光脉冲，其中，高阶色散补偿及光谱展宽器包含按照光路顺序依次设置的第一准直透镜、二分之一波片、第一反射镜、第一衍射光栅、第一衍射棱镜、第二衍射棱镜、第二衍射光栅、直角镜、第二反射镜、高功率空间隔离器、耦合透镜、光子晶体光纤、第二准直透镜，所述第一准直透镜和所述第二准直透镜用于将接...

【技术特征摘要】
1.一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于，包括：脉冲振荡器，用于产生皮秒量级的种子脉冲；光纤预放大器，将所述种子脉冲进行第一次功率放大；光纤主放大器，对所述光纤预放大器输出的第一次放大的脉冲进行第二次功率放大；以及高阶色散补偿及光谱展宽器，对所述光纤主放大器输出的第二次放大的脉冲进行高阶色散补偿和光谱拓展，获得飞秒激光脉冲，其中，高阶色散补偿及光谱展宽器包含按照光路顺序依次设置的第一准直透镜、二分之一波片、第一反射镜、第一衍射光栅、第一衍射棱镜、第二衍射棱镜、第二衍射光栅、直角镜、第二反射镜、高功率空间隔离器、耦合透镜、光子晶体光纤、第二准直透镜，所述第一准直透镜和所述第二准直透镜用于将接收的脉冲准直到自由空间，所述二分之一波片通过旋转以改变所述脉冲的偏振角度，所述第一反射镜和所述第二反射镜用于改变所述脉冲方向，所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅平行设置，通过改变所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅的距离对所述脉冲的不同频率成分在空间中的光程差进行补偿，实现所述脉冲色散补偿，所述第一衍射棱镜和所述第二衍射棱镜平行设置，通过位置的调节将所述脉冲进行高阶色散补偿，获得超短脉冲，所述直角镜用于改变所述脉冲的方向，使所述脉冲返回，所述高功率空间隔离器用于确保所述脉冲单向传输，所述耦合透镜用于将所述脉冲耦合到高非线性光子晶体光纤，所述高非线性光纤受所述脉冲激发，产生非线性效应，输出所述飞秒激光脉冲。2.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：其中，所述高阶色散为二阶色散和三阶色散。3.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：其中，所述脉冲振荡器为被动锁模光纤激光器，具有：LD泵浦...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭政儒，郝强，曾和平，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31