一种载波包络相位稳定可控的宽带光源及其产生方法技术

本发明专利技术提供一种载波包络相位稳定可控的宽带光源及其产生方法，解决现有利用非共线光参量差频过程提供的带宽光源存在角色散补偿和CEP控制系统较为复杂，且CEP控制重复频率受限或与色散耦合的问题。该宽带光源及其产生方法通过在光栅面内平移光栅，可以补偿非共线差频过程所产生的宽带闲频光的角色散，且同时能够控制CEP。本发明专利技术提供的光源简单可靠，可以实现波长可调、载波包络相位稳定可控的宽带光源输出，在用于与光场波形直接相关的光与物质相互作用研究中具有重要意义。互作用研究中具有重要意义。互作用研究中具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种载波包络相位稳定可控的宽带光源及其产生方法


[0001]本专利技术涉及激光领域，具体涉及一种载波包络相位稳定可控的宽带光源及其产生方法，经过能量放大后可应用到高次谐波产生、阿秒物理、太赫兹产生和粒子加速等领域中。

技术介绍

[0002]在很多光与物质相互作用的过程研究中，需要极短的脉宽，且其非线性过程与光场波形直接相关，如通过高次谐波产生孤立阿秒脉冲和光场直接加速电子等，此时需要载波包络相位(CEP)稳定可控的带宽光源。
[0003]目前产生该类光源主要有两种技术路线，第一种是CEP稳定的固体激光器结合脉宽非线性后压缩技术，第二种是光参量放大技术。第一种主要由CEP稳定的钛宝石放大器提供约30fs脉冲，然后通过充气空芯光纤进行光谱展宽，经过色散补偿后可以获得宽带的脉冲，但是，该技术路线受热效应的限制，其重复频率一般较低，且CEP噪声较高，因此近年来研究人员广泛采用第二种技术路线。第二种路线将一个超短泵浦激光(飞秒或皮秒)分成两路脉冲，较低能量的脉冲通过超连续谱过程宽展光谱作为差频过程的信号光，由于其光谱展宽过程可以理解为四波混频过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种载波包络相位稳定可控的宽带光源产生方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、发出一个超短泵浦激光，同时将该超短泵浦激光分成能量不同的两路脉冲；步骤二、将能量较高的一路脉冲作为参量过程的泵浦光，将能量较低的一路脉冲通过超连续谱过程宽展光谱作为信号光；步骤三、将泵浦光和信号光在时间和空间上重合，然后进行差频处理，差频处理为非共线相位匹配，经过差频处理后获得一个CEP被动稳定的具有角色散的闲频光；步骤四、将具有角色散的闲频光导入角色散补偿与CEP控制模块，所述角色散补偿与CEP控制模块为光栅，光栅引入角色散，补偿闲频光原有的角色散，从而获得准直的闲频光，同时，控制光栅在光栅面内的移动量，从而控制闲频光的CEP。2.根据权利要求1所述的载波包络相位稳定可控的宽带光源产生方法，其特征在于：步骤四中，CEP的改变量与光栅位移量
Δx
的关系为其中，d为光栅周期常数。3.根据权利要求2所述的载波包络相位稳定可控的宽带光源产生方法，其特征在于：步骤四中，光栅移动通过一维电动平移台实现。4.根据权利要求1或2或3所述的载波包络相位稳定可控的宽带光源产生方法，其特征在于：步骤四中，光栅为透射光栅或反射光栅。5.一种载波包络相位稳定可控的宽带光源，其特征在于：包括超快激光源(1)、分束镜(2)、超连续谱过程宽展光谱模块(3)、差频模块(5)、凹面镜(6)、角色散补偿与CEP控制模块(7)和移动平台(8)，所述角...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹华保，付玉喜，黄沛，王虎山，袁浩，刘鑫，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：