[發明專利]基于全光纖激光器的光參量放大系統

無效

• 申請號: 200610104686.4
• 申請日: 2006-09-30
• 公開（公告）號: CN101154789A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 劉紅軍;王紅英;趙衛;李曉莉;丁廣雷;陳國夫
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/0941;H01S3/09;H01S3/067;G02F1/35
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 商宇科

技術領域

本發明涉及一種基于全光纖激光器的光參量放大系統。

背景技術

能量超強、脈沖寬度極短的飛秒激光的發展，直接帶動物理、化學、生物、材料與信息科學的研究進入微觀超快過程領域。尤其是利用啁啾脈沖光參量放大技術來產生超強、超短的飛秒激光在強場物理、X射線、阿秒科學以及圖像信息處理技術等領域有著及其重要的應用價值。研究和開發結構緊湊、體積小、穩定性高的啁啾脈沖光參量放大器顯得尤為重要。

傳統的啁啾脈沖光參量放大器，一般由飛秒振蕩器、展寬器、放大器和壓縮器等裝置構成，此種結構的放大器會導致整個系統難以維護、穩定性不高、結構不緊湊且易產生光學損傷等缺點。

發明內容

本發明為解決背景技術中的啁啾脈沖光參量放大器存在的整個系統難以維護、穩定性不高、結構不緊湊且易產生光學損傷的技術問題，而提供一種結構緊湊、性能穩定、光束質量好、信噪比高、單程增益高的基于全光纖激光器的光參量放大系統。

本發明的技術解決方案是：本發明為一種基于全光纖激光器的光參量放大系統，其特殊之處在于：該放大系統包括泵浦源29、信號源22、同步發生器33、放大器34和壓縮器30，信號源22觸發同步發生器33，同步發生器33控制泵浦源29，信號源22與泵浦源29同時接入放大器34，放大器34接入壓縮器30。

上述泵浦源29采用Seeded?PR?II?8010型大能量單縱模調Q?Nd:YAG激光器或ps級泵浦源。

上述信號源22采用光纖激光器。

上述同步發生器33包括棱鏡25、棱鏡26、普克爾盒27、5046E(普克爾盒驅動電源)23、DG535(數字脈沖延時/發生器)24，棱鏡25、棱鏡26分別設置在普克爾盒27兩側，5046E23、DG53524分別與普克爾盒27相接，5046E23與DG53524相接，棱鏡26接入5046E23，DG53524接入泵浦源29。

上述放大器34包括分束鏡1、半波片2、偏振片3、雙凸透鏡4、真空管5、雙凸透鏡6、雙色鏡7、第二級放大晶體8、吸收盒9、高閾值膜反射鏡10、半波片11、偏振片12、雙凸透鏡13、真空管14、雙凸透鏡15、雙色鏡16、第一級放大晶體17、吸收盒18、雙凸透鏡19、雙凸透鏡20、轉偏鏡21、反射鏡28、雙色鏡31和轉偏鏡32；同步發生器33出射的光路上依次發置有反射鏡28、轉偏鏡21、雙凸透鏡20、雙色鏡16、第一級放大晶體17、雙色鏡31、雙凸透鏡19、雙色鏡7、第二級放大晶體8、轉偏鏡32和壓縮器30；泵浦源29由分束鏡1出射兩路光，一路光路上依次設置有半波片2、偏振片3、雙凸透鏡4、真空管5、雙凸透鏡6、第二級放大晶體8和吸收盒9，另一路光路上依次設置有高閾值膜反射鏡10、半波片11、偏振片12、雙凸透鏡13、真空管14、雙凸透鏡15、第一級放大晶體17和吸收盒18。

上述雙凸透鏡20為1個、2個或3個。

上述雙凸透鏡19為1個、2個或3個。

上述第二級放大晶體8、第一級放大晶體17為BBO晶體。

本發明是將光纖激光器輸出的一束信號光，經普克爾盒選取單脈沖后，直接進入非線性晶體中與一束同步的、高能量納秒級的窄帶泵浦光進行光參量耦合，同時產生第三束光即閑置光，耦合過程中能量從泵浦光脈沖轉換到信號光脈沖，從而信號光脈沖被放大，放大后的信號光脈沖用結構簡單的雙光柵壓縮器壓縮到近傅立葉變換極限。因此本發明采用了光纖激光器、放大器和壓縮器，并且利用非線性光纖環形鏡鎖模的8字形腔摻鐿光纖激光器具有自啟動、長時間穩定鎖模、極少受外界環境變化的影響的特點，采用集成化的被動鎖模摻鐿光纖激光器作為種子源，避免了光學損傷的同時，大大提高了整個系統的穩定性，使得整個系統結構緊湊、便于維護。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖；

圖2為本發明實施例的結構示意圖；

圖3為本發明實施例的入射信號光的脈沖曲線圖；

圖4為本發明實施例的一級放大信號光增益圖；

圖5為本發明實施例的二級放大信號光增益圖；

圖6為本發明實施例的入射信號光和放大信號光光譜圖；

圖7為本發明實施例的閑頻光光譜圖。

附圖標記說明如下：