【技术实现步骤摘要】
本技术涉及激光脉冲，具体为用于大功率飞秒激光脉冲展宽的中空光纤装置。
技术介绍
1、超短激光脉冲具有瞬时功率高、脉宽短的特性，能够实现对微观粒子极短时间尺度的探测和调控，可以用来探究物质的微观动力学过程，如原子中电子的激发、分子的振动弛豫等。
2、商用的飞秒激光器通常只能输出固定波长、光谱宽度为几十纳米、30飞秒左右的激光脉冲，该脉冲远无法满足人们实时观测物质中电子、原子核高速运动的实验要求，因此，对现有飞秒激光脉冲进行压缩从而获得更短的激光脉冲具有重要意义。
3、对于飞秒脉冲而言，由于其电磁场在时域和频域满足傅里叶变换，即光脉冲的长度与脉冲的光谱宽度成反比，要获得超短激光脉冲首先要尽可能的对激光脉冲的光谱进行展宽。分子晶体光纤可以实现光谱的展宽，但分子晶体光纤纤径小，因此耦合效率低，过高的脉冲峰值会导致其表面的破损，仅适用于低能量的脉冲。在非线性光学、强场科学等的实际应用中，低能量的飞秒脉冲往往无法满足实验要求。
4、实际上，对于数十瓦甚至更高输出能量的飞秒激光，利用中空光纤来对光谱进行展宽也存在一些问题：首先，经中空光纤展宽后飞秒激光脉冲的能量、光谱宽度的稳定性会变差，这主要由于高能量激光产生的热效应引起。经中空光纤展宽后的激光脉冲参数随时间的这种波动极大的限制了超短脉冲在工业以及科学研究中的应用；其次，中空光纤展宽设备中，对于中空光纤放置的准直性要求极高，传统的展宽设备中一般将光纤置于数米长的金属v型槽，这就对槽的加工精度提出了很高的要求，也限制了中空光纤的长度，故而提出一种用于大功率飞
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本技术提供了用于大功率激光飞秒脉冲展宽的中空光纤装置，具有快速消除激光脉冲的热效应且结构简单，可有效提升其输出激光脉冲的稳定性，解决了利用中空光纤对数十瓦甚至更高输出能量的飞秒激光进行光谱展宽中存在一些问题：首先，高能量激光在中空光纤中会产生热效应，使得其输出激光脉冲能量、光谱宽度等参数的稳定性变差，极大限制了超短脉冲在工业以及科学研究中的应用；其次，中空光纤展宽的设备中，对于中空光纤放置的准直性要求极高，传统的展宽设备中一般将光纤置于数米长的金属v型槽，这就对槽的加工精度提出了很高的要求，也限制了中空光纤的长度。
3、(二)技术方案
4、为实现上述快速消除热效应并提高飞秒激光脉冲的稳定性的目的，本技术提供如下技术方案：用于大功率飞秒激光脉冲展宽的中空光纤装置，包括中空光纤，中空光纤的一端配置飞秒激光器，所述飞秒激光器的输出端设置有长聚焦透镜，所述中空光纤与长聚焦透镜耦合，且所述中空光纤的入口位于长聚焦透镜的焦点处，还包括光纤夹具，所述中空光纤的两端设置有光纤夹具，所述光纤夹具上且位于中空光纤的外围同轴设置有冷却管，所述冷却管的两端同轴设置有导气管，所述导气管通过第一法兰与冷却管可拆卸式连接，导气管的相背侧均设置有第二法兰，导气管内填充有惰性气体。
5、优选的，光纤夹具包括挡板、调节螺丝、弹性o形圈，挡板设置于冷却管内，挡板的中心设有圆柱阱，调节螺丝设置于圆柱阱内，调节螺丝的中心设置有用于贯穿空心光纤的通孔，圆柱阱内且位于调节螺丝与挡板之间设置有弹性o形圈。
6、优选的，所述导气管上设置有气压表。
7、优选的，所述第一法兰和第二法兰均为真空观察窗法兰。
8、(三)有益效果
9、与现有技术相比，本技术提供了用于大功率飞秒激光脉冲展宽的中空光纤装置，具备以下有益效果：
10、1、该用于大功率激光飞秒脉冲展宽的中空光纤装置，通过在中空光纤的外围同轴增加冷却水，从而便于对中空光纤内激光产生的热量进行快速均匀的冷却，使得可适用于高能量的飞秒激光，同时两端均设置导气管，可为中空光纤中充入惰性气体，气体的种类、压强可以根据实际需求优化。
11、2、该用于大功率激光飞秒脉冲展宽的中空光纤装置，通过光纤夹具对中空光纤进行拉直及固定，避免使用传统金属v型槽，使得该中空光纤展宽系统结构及加工更为简单，并通过光纤夹具采用挡板、调节螺丝配合弹性o形圈使用。调节螺丝沿轴向旋转过程中对弹性o形圈的压力发生变化，进而使得弹性o形圈产生弹性形变并填充调节螺丝与中空光纤之间的间隙，达到高效稳定密封及固定的效果。
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1.用于大功率激光飞秒脉冲展宽的中空光纤装置，包括中空光纤(1)，中空光纤(1)的一端可配置飞秒激光器，所述飞秒激光器的输出端设置有长聚焦透镜，所述中空光纤(1)与长聚焦透镜耦合，且所述中空光纤(1)的入口位于长聚焦透镜的焦点处，其特征在于：包括光纤夹具(2)，所述中空光纤(1)的两端设置有光纤夹具(2)，所述光纤夹具(2)上且位于中空光纤(1)的外围同轴设置有冷却管(3)，所述冷却管(3)的两端同轴设置有导气管(4)，所述导气管(4)通过第一法兰(5)与冷却管(3)可拆卸式连接，导气管(4)的相背侧均设置有第二法兰(6)，导气管(4)内可通入惰性气体。
2.根据权利要求1所述的用于大功率激光飞秒脉冲展宽的中空光纤装置，其特征在于：光纤夹具(2)包括挡板(21)、调节螺丝(22)、弹性O形圈(23)，挡板(21)设置于冷却管(3)内，挡板(21)的中心设有圆柱阱，调节螺丝(22)设置于圆柱阱内，调节螺丝(22)的中心设置有用于贯穿中空光纤(1)的通孔，圆柱阱内且位于调节螺丝(22)与挡板(21)之间设置有弹性O形圈(23)。
3.根据权利要求1或2所述的用
4.根据权利要求1所述的用于大功率激光飞秒脉冲展宽的中空光纤装置，其特征在于：所述第一法兰(5)和第二法兰(6)均为真空观察窗法兰。
...【技术特征摘要】
1.用于大功率激光飞秒脉冲展宽的中空光纤装置，包括中空光纤(1)，中空光纤(1)的一端可配置飞秒激光器，所述飞秒激光器的输出端设置有长聚焦透镜，所述中空光纤(1)与长聚焦透镜耦合，且所述中空光纤(1)的入口位于长聚焦透镜的焦点处，其特征在于：包括光纤夹具(2)，所述中空光纤(1)的两端设置有光纤夹具(2)，所述光纤夹具(2)上且位于中空光纤(1)的外围同轴设置有冷却管(3)，所述冷却管(3)的两端同轴设置有导气管(4)，所述导气管(4)通过第一法兰(5)与冷却管(3)可拆卸式连接，导气管(4)的相背侧均设置有第二法兰(6)，导气管(4)内可通入惰性气体。
2.根据权利要求1所述的用于大功率激光飞秒...
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