[實用新型]飛秒脈沖壓縮裝置

無效

• 申請號: 200720076153.X
• 申請日: 2007-11-14
• 公開（公告）號: CN201107474Y
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 周常河;賈偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B27/44
• 分類號: G02B27/44;G02B5/18;H01S3/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

技術領域

本實用新型涉及飛秒激光脈沖，特別是一種利用高效率亞波長深刻蝕透射式光柵構成的飛秒脈沖壓縮裝置。

技術背景

飛秒激光脈沖具有峰值功率高和持續時間短等優點，因此在物理、生物、化學以及微制造和微加工方面有廣泛的應用。

通常情況下，飛秒諧振腔中產生的激光脈沖由于腔內增益介質等材料的色散，因而帶有正啁啾。為了補償材料色散的影響，達到壓縮脈沖的目的，一般會在腔內和腔外插入負色散元件。目前棱鏡對是最廣泛使用的色散補償元件，它具有能量損耗低的優點，但是由于棱鏡的角色散比較小，因此為了補償腔內材料色散，棱鏡對之間的距離一般會很大，必須使用多個反射鏡才能使光路緊湊，這樣光路就復雜，空間結構龐大而不易調節。

在先技術1[E.B.Treacy，IEEE?J.Quantum?Electron.QE-5，454-458(1969)]和在先技術2[O.E.Martinez，J.Opt.Soc.Am.B.3，929-934(1986)]中提出了使用反射式全息光柵對進行脈沖壓縮的方法。在先技術3[周常河，白冰，利用達曼光柵對產生多脈沖的裝置，發明專利，公開號：CN1786750]采用低密度光柵對再接反射鏡的結構，實現對飛秒脈沖的共線分束及壓縮。在先技術4[周常河，鄭將軍，飛秒脈沖壓縮裝置，發明專利，公開號：CN200959058]提出利用倍密度光柵對進行飛秒脈沖壓縮，從而進一步簡化了裝置。

在先技術3、4考慮的是利用低密度光柵實現飛秒脈沖壓縮，它們的缺點就是能量利用率低，裝置結構大。

高密度光柵由于能夠產生很大的角色散，因此作為展寬器和壓縮器，被廣泛應用于啁啾脈沖放大(CPA)系統中，以往所采用的光柵一般是反射式全息光柵。由于飛秒激光諧振腔內的材料色散比較小，高密度光柵對之間的距離會非常小，光束的通光口徑受到限制，這使得反射式光柵結構在實際應用中存在非常大的技術難度。而使用透射式光柵結構就會使問題較易解決。但如果使用透射式全息光柵，首先不能保證-1級衍射級次的高效率，其次質量良好的透射全息光柵很難制作，這就是本實用新型要解決的問題。

發明內容

本實用新型的目的為了克服上述現有技術的困難，提供一種飛秒脈沖壓縮裝置，該飛秒脈沖壓縮裝置應具有結構緊湊，效率高的特點。

本實用新型的技術構思是：利用亞波長深刻蝕透射式光柵的高效率和大色散能力構成一種新的飛秒脈沖壓縮裝置，達到結構緊湊，效率高的目的。

本實用新型的技術解決方案如下：

一種飛秒脈沖壓縮裝置，其構成包括兩個平行放置的第一光柵和第二光柵，該兩塊光柵具有光柵條紋的一面位于光柵對的內側，所述的第一光柵和第二光柵均為結構相同的周期為d的亞波長深刻蝕透射式光柵，所述的第二光柵位于第一光柵透射負一級衍射級次方向上，待壓縮的飛秒激光脈沖以Bragg角θ入射到第一光柵并滿足光柵方程：

sinθ=λ02d]]>

其中：θ為入射角，λ₀為飛秒激光脈沖的中心波長。

所述光柵的周期d滿足：

λ0<d<12λ0]]>

在所述的第二光柵透射負一級衍射級次方向上并與該衍射方向垂直地設置第一反射鏡，該第一反射鏡可沿豎直方向轉動一個小于5°的角度。

經所述的第一反射鏡返回并從所述的第一光柵輸出的光路上設有第二反射鏡。

本實用新型的技術效果：