基于切伦科夫辐射实现亚飞秒级超短脉冲合成的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于切伦科夫辐射实现亚飞秒级超短脉冲合成的方法，包括：步骤1，建立基准光路，将非线性晶体置于六维旋转平移台上，旋转六维旋转平移台调节非线性晶体的角度，使非线性切伦科夫辐射在非线性晶体内表面发生，步骤2，据入射激光在非线性晶体内表面反射的角度确定各阶倍频光在晶体中的非线性切伦科夫辐射角，步骤3，入射激光产生的基频光、二倍频光、三倍频光、四倍频光、五倍频光及更高阶倍频光沿各自辐射角出射，经过振幅型液晶光调制器、相位型液晶光调制器调制后，经第二色散棱镜，各阶光波传输方向由平行变为汇聚，经第三色散棱镜后，合成一束亚飞秒级超短脉冲。本发明专利技术实现亚飞秒级光波形合成过程，高效率、高保真度。

【技术实现步骤摘要】
基于切伦科夫辐射实现亚飞秒级超短脉冲合成的方法
本专利技术属于光学领域，特别涉及到一种基于切伦科夫辐射实现亚飞秒级超短脉冲合成的方法。
技术介绍
超短脉冲激光技术的飞速发展极大地推进了激光与物质相互作用的研究，从早期的纳秒脉冲、皮秒脉冲到现在飞秒脉冲甚至到阿秒脉冲，这些不断缩短的脉冲光源为物理、化学、生物、医疗等领域的研究提供了强有力的工具，同时为更短时间尺度、更高时间分辨的激光与物质相互作用新现象新规律的发现和探索提供了可能。超短脉冲光波形合成技术是实现在亚飞秒到阿秒尺度下操控电子微观行为的重要手段之一。其中，产生高效率宽频谱且相位相干、频率相称的频率梳是实现超快光波形合成的前提和难点。目前，国内外产生适用于超快光场合成的频率梳主要有分子调制法【参见Science,2011.331(6021):p.1165-1168】和高次谐波法【参见Nature,2004.427(6977):p.817-821】。然而高效的分子调制需要靠近分子拉曼跃迁共振区，因此有效的输出频率范围只限于GHz量级。人们对高次谐波产生方案在理论和实验上开展了大量的探索，但其主要不足在于能量转换效率比较低，一般小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于切伦科夫辐射实现亚飞秒级超短脉冲合成的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，建立基准光路，所述基准光路包括六维旋转平移台(1)、非线性晶体(2)、第一色散棱镜(3)、振幅型液晶光调制器(4)、相位型液晶光调制器(5)、第二色散棱镜(6)、第三色散棱镜(7)，所述非线性晶体(2)置于六维旋转平移台(1)上，入射激光(8)在非线性晶体(2)内偏振沿非线性晶体光轴方向，入射激光(8)在非线性晶体(2)的内表面发生全内反射，旋转六维旋转平移台(1)调节非线性晶体(2)的角度，使非线性切伦科夫辐射在非线性晶体(2)内表面发生，步骤2，根据入射激光(8)在非线性晶体(2)内表面反射的角度确...

【技术特征摘要】
1.一种基于切伦科夫辐射实现亚飞秒级超短脉冲合成的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，建立基准光路，所述基准光路包括六维旋转平移台(1)、非线性晶体(2)、第一色散棱镜(3)、振幅型液晶光调制器(4)、相位型液晶光调制器(5)、第二色散棱镜(6)、第三色散棱镜(7)，所述非线性晶体(2)置于六维旋转平移台(1)上，入射激光(8)在非线性晶体(2)内偏振沿非线性晶体光轴方向，入射激光(8)在非线性晶体(2)的内表面发生全内反射，旋转六维旋转平移台(1)调节非线性晶体(2)的角度，使非线性切伦科夫辐射在非线性晶体(2)内表面发生，步骤2，根据入射激光(8)在非线性晶体(2)内表面反射的角度确定各阶倍频光在晶体中的非线性切伦科夫辐射角，利用所得数据设计光路及各光学元件参数，保证各阶光波的时间同步，所述的各阶倍频光在非线性晶体(2)中的非线性切伦科夫辐射方向与基频光反射面法线方向的夹角为θm，所述θm满足关系式nmsinθm＝n1sinα，其中所述的m为倍频光的阶数，均为正整数，基频光取m＝1；nm为各阶光波的折射率；α为入射激光(8)在非线性晶体(2)内表面入射方向与反射面法线方向的夹角，θm为各阶光波的切伦科夫辐射角；步骤3，入射激光(8)产生的基频光(9)、二倍频光(10)、三倍频光(11)、四倍频光(12)、五倍频光(13)及更高阶倍频光沿各自的辐射角出射，在空间中依次排列，经第一色散棱镜(3)后水平传输，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓晖，安宁，高妍琦，饶大幸，崔勇，季来林，冯伟，李小莉，杜鹏远，马伟新，陈险峰，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31