激光脉冲展宽器与展宽方法技术

本发明专利技术提供一种激光脉冲展宽器与展宽方法，该展宽器与展宽方法将激光脉冲导入一对平行放置的透射式光栅对，辅助以若干镜片进行光线准直和光路折叠，通过引入色散而实现对激光脉冲在时域上的展宽。该展宽器具有可小型化、易于集成等优点，且其引入的光谱相位噪声较少，具有高脉冲对比度的优势，尤其适用于超快激光技术领域。

【技术实现步骤摘要】
激光脉冲展宽器与展宽方法
本专利技术属于激光器
，具体涉及一种基于啁啾脉冲放大技术以产生超高功率超短脉冲的大功率激光器的激光脉冲的展宽器与展宽方法。
技术介绍
在过去30年间，激光功率的不断攀升，聚焦峰值功率密度也突飞猛进，而这一快速发展的拐点出现在皮秒及飞秒激光实现放大之后。自从1960年激光专利技术以来，自由运转的激光脉宽一直徘徊在毫秒量级，通过调Q技术也只能实现纳秒量级的输出。而锁模技术的出现，将激光脉冲的宽度缩减了106倍，直接进入了飞秒尺度。同时，新的挑战也涌现出来，脉冲短至皮秒甚至飞秒量级时，脉冲能量的放大就变得非常困难，因为能量稍有放大，峰值功率就迅速上升，非线性效应增强，放大过程中过高的峰值功率经常会将元件损伤。直到1985年G.Mourou等人提出了啁啾脉冲放大(CPA)技术，这一难题才得以解决，峰值功率瞬间提高了106倍，且成本更低。CPA技术的出现和进展使得超快超强激光脉冲的产生成为可能，啁啾脉冲放大技术产生的激光脉冲功率密度可以达到1025W/cm2。这种超高强度的激光在许多领域有重要应用，尤其是作为一种强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光脉冲展宽器，包括展宽组件，展宽组件包括光栅组件与镜片组件；其特征在于，/n所述光栅组件包括第一光栅与第二光栅，镜片组件包括第一镜片与第二镜片，第一光栅与第二光栅均为透射式光栅；/n入射光线经第一光栅衍射后达到第一镜片，第一镜片调节光线传播路径使其入射第二光栅，经第二光栅衍射后达到第二镜片，第二镜片调节光线传播路径使其逆向重新入射回到第二光栅，经第二光栅衍射后至第一镜片调节光传播路径并入射第一光栅，最后经第一光栅衍射后出射导出。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光脉冲展宽器，包括展宽组件，展宽组件包括光栅组件与镜片组件；其特征在于，
所述光栅组件包括第一光栅与第二光栅，镜片组件包括第一镜片与第二镜片，第一光栅与第二光栅均为透射式光栅；
入射光线经第一光栅衍射后达到第一镜片，第一镜片调节光线传播路径使其入射第二光栅，经第二光栅衍射后达到第二镜片，第二镜片调节光线传播路径使其逆向重新入射回到第二光栅，经第二光栅衍射后至第一镜片调节光传播路径并入射第一光栅，最后经第一光栅衍射后出射导出。


2.根据权利要求1所述的激光脉冲展宽器，其特征在于，所述第一光栅按使入射光线以其中心波长的利特罗角入射的方式放置；
作为优选，第一光栅与第二光栅的刻线密度相同；
作为优选，第一光栅与第二光栅相互平行地设置；
作为优选，所述第一镜片用于将入射光汇聚并调节光路使其入射第二光栅；
作为优选，所述第一镜片包括凹面镜，凹面镜倾斜地设置，使得其入射光与反射光不重合，反射光被第二光栅接收并衍射；
作为优选，所述凹面镜的曲率中心与入射光线入射第一光栅的入射点邻近地设置；
作为优选，所述第二镜片包括第一平面反射镜，其设置为使得由第二光栅衍射后的出射光线垂直入射第一平面反射镜，光线被其反射后沿原光路逆向传播；第一平面反射镜最佳设置于凹面镜的焦平面上；
作为优选，所述激光脉冲展宽器还包括入出光组件，入出光组件包括格兰棱镜、法拉第旋光器与半波片；
将入射光线调整为P偏振光，导入格兰棱镜通过后，进入法拉第旋光器旋光并经半波片对偏振态进行调整而形成P偏振光，再导入第一光栅；展宽后由第一光栅出射的光线依次经半波片、法拉第旋光器后形成S偏振光，再由格兰棱镜对S偏振光反射导出，使得导入格兰棱镜的光线方向与展宽后经格兰棱镜导出的光线方向不同；
作为优选，所述激光脉冲展宽器还包括第三镜片，所述第三镜片设置于半波片与第一光栅之间以调节光传播路径；作为优选，第三镜片包括第二平面反射镜。


3.一种激光脉冲展宽器，包括展宽组件，展宽组件包括光栅组件与反射镜组件；其特征在于，所述光栅组件包括第一光栅与第二光栅，反射镜组件包括凹面镜与第一平面反射镜；第二光栅设置于第一光栅与凹面镜之间；
入射光线经第一光栅衍射后达到凹面镜，经凹面镜反射汇聚后入射第二光栅，经第二光栅衍射后的出射光线垂直入射第一平面反射镜，被第一平面反射镜沿原光路的逆向反射重新入射第二光栅，经第二光栅衍射后被凹面镜反射汇聚后入射第一光栅，再由第一光栅衍射后出射导出；
作为优选，所述凹面镜倾斜地设置，并使得其入射光与反射光不重合，反射光被第二光栅接收并衍射。


4.根据权利要求3所述的激光脉冲展宽器，其特征在于，还包括入出光组件，入出光组件包括格兰棱镜、法拉第旋光器及半波片；
将待展宽的入射光线调整为P偏振光，其导入格兰棱镜通过后，进入法拉第旋光器旋光并经半波片对偏振态进行调整而形成P偏振光，再入射第一光栅；展宽后第一光栅的出射光线依次经半波片、法拉第旋光器后形成S偏振光，由格兰棱镜将S偏振光反射导出，使得导入格兰棱镜的光线方向与展宽后经格兰棱镜导出的光线方向不同；
作为优选，还包括第二平面反射镜，其设置于半波片与第一光栅之间，以调节入射第一光栅光线的光路。


5.根据权利要求3-4任一项所述的激光脉冲展宽器，其特征在于，第一光栅与第二光栅的刻线竖直地设置，凹面镜向上或向下倾斜地设置并使得其入射光与反射光不重合，使得反射光被...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，
申请(专利权)人：科谱宁波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33