一种降低压缩器空间啁啾的调节装置及其调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种降低压缩器空间啁啾的调节装置及其调节方法。本发明专利技术包括第一光源、第二光源、第一偏振分光棱镜，四分之一玻片、第二偏振分光棱镜、第一和第二平面反射镜、平移台、第一和第二光阑以及CCD相机；本发明专利技术结构简单，方便并精确地调节压缩器中第一光栅和第二光栅严格平行，并且进一步通过第三和第四光阑还能调节直角反射镜，有效抑制空间啁啾即不同激光频率分布在激光光斑不同位置，从而极大地提高激光压缩脉宽质量，同时也改善后面激光的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种降低压缩器空间啁啾的调节装置及其调节方法
本专利技术涉及激光
，具体涉及一种降低压缩器空间啁啾的调节装置及其调节方法。
技术介绍
自啁啾激光脉冲放大(CPA)提出后，激光器的峰值功率飞跃发展，激光脉冲峰值功率可达数PW(1015W)，激光光强可达1022W/cm2。这类强场激光被广泛应用于激光等离子相互作用中。常见的CPA系统如图1所示，一个振荡器产生超短脉冲(脉冲宽度通常为皮秒或飞秒量级)作为种子源，经过展宽器对脉冲进行时间展宽后获得长脉冲(脉宽长度几十皮秒到纳秒量级，具体展宽后的脉宽长度取决于最终需要放大的能量)，利用放大器组对已经展宽的长脉冲进行能量放大获得高能量脉冲，高能量的激光脉冲最后通过压缩器将脉冲的时间尺度压缩到最小(回到种子源的脉宽量级)从而获得高峰值功率的强场激光脉冲。大型强场激光系统中压缩器常采用光栅对压缩方法，其结构如图2所示：压缩器由第一光栅G1、第二光栅G2、直角反射镜CCM和输出镜OM组成。经由放大器组放大后的高能激光作为入射光Lin输入到压缩器中，首先入射到第一光栅上半区域，第一光栅对入射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低压缩器空间啁啾的调节装置，用于调节CPA系统的压缩器，所述CPA系统包括依次相连的振荡器、展宽器、放大器组和压缩器；其中，振荡器产生超短脉冲作为种子源，种子源经过展宽器对激光进行时间展宽后获得长激光脉冲，再进入放大器组放大能量，获得高能激光，最后通过压缩器将激光的时间尺度压缩；压缩器包括第一光栅、第二光栅、直角反射镜和输出镜，经由放大器组放大后的高能激光作为输入光输入到压缩器中，首先入射到第一光栅的上半区域，第一光栅对入射激光衍射，衍射光与入射光在同一高度的平面内，衍射的1级衍射光反射到第二光栅的上半区域，第二光栅对入射激光衍射，衍射光与入射光在同一高度的平面内，第一光栅和第二光栅...

【技术特征摘要】
1.一种降低压缩器空间啁啾的调节装置，用于调节CPA系统的压缩器，所述CPA系统包括依次相连的振荡器、展宽器、放大器组和压缩器；其中，振荡器产生超短脉冲作为种子源，种子源经过展宽器对激光进行时间展宽后获得长激光脉冲，再进入放大器组放大能量，获得高能激光，最后通过压缩器将激光的时间尺度压缩；压缩器包括第一光栅、第二光栅、直角反射镜和输出镜，经由放大器组放大后的高能激光作为输入光输入到压缩器中，首先入射到第一光栅的上半区域，第一光栅对入射激光衍射，衍射光与入射光在同一高度的平面内，衍射的1级衍射光反射到第二光栅的上半区域，第二光栅对入射激光衍射，衍射光与入射光在同一高度的平面内，第一光栅和第二光栅平行，此时从第二光栅衍射的1级衍射光入射到直角反射镜上，激光经过直角反射镜反射后将沿着与入射时相反的方向平行出射，直角反射镜将激光的光束高度降低，从直角反射镜输出的激光入射到第二光栅的下半区域，第二光栅对入射激光衍射，衍射的1级衍射光入射到第一光栅的下半区域，第一光栅对入射激光衍射，衍射的1级衍射光与入射到压缩器的输入激光方向平行相反，高度低于入射激光，从第一光栅的下半区域衍射后的1级衍射光入射到输出镜上，输出镜将压缩器的光反射作为输出光导出压缩器，
其特征在于，所述降低压缩器空间啁啾的调节装置包括：第一光源、第二光源、第一偏振分光棱镜，四分之一玻片、第二偏振分光棱镜、第一和第二平面反射镜、平移台、第一和第二光阑以及CCD相机；其中，偏振分光棱镜对竖直偏振激光反射，对水平偏振激光透射；压缩器中的直角反射镜替换为第一平面反射镜；第二平面反射镜、第二偏振分光棱镜和CCD相机放置在平移台上，在第二偏振分光棱镜的反射方向放置CCD相机；第一光源和第二光源均为单色光源，且波长不同，第一光源和第二光源的波长均在CPA系统输出的激光波长范围内，第一光源的偏振为竖直偏振，第二光源的偏振为水平偏振；第一光源和第二光源分别发出波长不同的第一激光和第二激光，竖直偏振的第一激光经第一偏振分光棱镜反射后与水平偏振的第二激光经第一偏振分光棱镜透射后合束，合束中的第一激光和第二激光同轴同向；经过四分之一玻片，将第一激光和第二激光的偏振调整为圆偏振，合束的圆偏振激光经第二偏振分光棱镜透射后为水平偏振，透射光作为参考光输出；在第二偏振分光棱镜至第一光栅之间依次放置第一光阑和第二光阑，第一和第二光阑用来标定参考光方向，参考光依次通过第一光阑和第二光阑，再先后经过第一光栅和第二光栅后至第一平面反射镜；调节第一平面反射镜的俯仰和倾斜，使参考光经第一平面反射镜反射后，原路返回依次通过第二光阑和第一光阑，经第二偏振分光棱镜反射后由CCD相机接收；由于第一激光与第二激光的波长不同，因此只有第一光栅与第二光栅平行时，二者在CCD相机上的光斑才会重合，观察CCD相机上的光斑，如果CCD相机上是两个光斑，即第一激光和第二激光在CCD相机上的光斑不重合，表明第一光栅和第二光栅不平行，调节第二光栅的角度，并配合调节第一平面反射镜，使参考光经第一平面反射镜反射后，原路返回依次通过第二光阑和第一光阑，直至观察到CCD相机上光斑是一个光斑，即第一激光和第二激光在CCD相机上的光斑是重合的，表明第一和第二光栅平行；通过平移台将第二平面反射镜、第二偏振分光棱镜和CCD相机推出光路，在放大器组输出的激光进入压缩器之前，设置第三平面反射镜和第四平面反射镜；放大器组输出的激光通过第三平面反射镜和第四平面反射镜后，依次通过第一光阑和第二光阑，此时放大器组输出的激光与参考光在进入第一光栅之前同轴同向；将第一平面反射镜替换为直角反射镜，输出镜输出压缩光，完成压缩器。


2.如权利要求1所述的降低压缩器空间啁啾的调节装置，其特征在于，进一步包括第三和第四光阑，通过平移台将第二平面反射镜、第二偏振分光棱镜和CCD相机推出光路，撤出第一光阑和第二光阑，并在第二偏振分光棱镜与第一光栅之间依次放置第三光阑和第四光阑，第三和第四光阑上分别设置上下两个孔，同一个光阑上的两个孔的中心连线垂直于光轴，两个孔的高度差为直角...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵研英，耿易星，颜学庆，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11