[發(fā)明專利]抑制泵浦光的波前相位畸變向信號光傳遞的方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200910051319.6 | 申請日: | 2009-05-15 |
| 公開(公告)號: | CN101561615A | 公開(公告)日: | 2009-10-21 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 張福領(lǐng);謝興龍;楊慶偉;郭愛林;林尊琪 | 申請(專利權(quán))人: | 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所 |
| 主分類號: | G02F1/39 | 分類號: | G02F1/39 |
| 代理公司: | 上海新天專利代理有限公司 | 代理人: | 張澤純 |
| 地址: | 201800上*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 抑制 泵浦光 相位 畸變 信號 傳遞 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及非共線光參量啁啾脈沖放大系統(tǒng),特別是一種抑制泵浦光的波前相位畸變向信號光傳遞的方法。
背景技術(shù)
光參量啁啾脈沖放大技術(shù)(簡稱為OPCPA)是由光參量放大技術(shù)(OPA)和啁啾脈沖放大技術(shù)(CPA)結(jié)合而成。目前,它已被廣泛應(yīng)用于放大超短超強激光脈沖,與傳統(tǒng)的啁啾脈沖放大技術(shù)相比,有諸多優(yōu)點,如放大介質(zhì)短、寬帶高增益、高穩(wěn)定性、高能量轉(zhuǎn)換效率、高脈沖對比度和低熱沉積等,對于獲得更短的脈沖寬度、更高的聚焦強度和更高的信噪比十分有利。已建和在建的大能量釹玻璃皮秒拍瓦激光系統(tǒng),諸如大阪大學(xué)激光工程所的拍瓦激光裝置和FIREX,美國羅徹斯特大學(xué)的OMEGAEP裝置,法國強激光應(yīng)用實驗室(LULI)的PETAL,以及中國的神光II第九路拍瓦升級裝置,都在前端采用了或準備采用OPCPA放大取代再生放大技術(shù)。在鈦寶石飛秒激光系統(tǒng)中也通常采用OPCPA作為預(yù)放大技術(shù)。因此,在上述激光系統(tǒng)中,利用OPA技術(shù)預(yù)放大啁啾展寬激光脈沖已成為人們研究的熱點,并且已有大量的理論和實驗研究。但是,目前這些研究主要集中在穩(wěn)定性、脈沖時間對比度和轉(zhuǎn)換效率等方面,而對于OPCPA的光束質(zhì)量,如泵浦光波前畸變與信號光振幅耦合、泵浦光-信號光波前畸變傳遞等原因?qū)е滦盘柟獾慕鼒龊瓦h場光束質(zhì)量變差等方面的研究卻鮮有報道。
目前有報道的幾篇有關(guān)OPA光束質(zhì)量方面的研究[參見在先技術(shù)1“Angular?effects?and?beam?quality?in?optical?parametric?amplification”,I.Jovanovic,B.J.Comaskey,and?D.M.Pennington,J.Appl.Phys.90,4228(2001)和在先技術(shù)2“Optical?parametric?amplification?pumped?by?a?phase-aberratedbeam”,X.Wei,L.Qian,P.Yuan,H.Zhu,D.Fan,Opt.Express,16(12),8904(2008)]主要集中在共線OPA模式下泵浦光與信號光之間的相位傳遞對光束質(zhì)量的影響。他們的數(shù)值模擬結(jié)果表明:走離效應(yīng)是導(dǎo)致泵浦光的相位畸變向信號光傳遞的主要因素,并且通過利用倍頻晶體對補償走離效應(yīng),可以大幅減小這種相位畸變的傳遞。
圖1是共線OPA模式下倍頻晶體對對走離效應(yīng)的補償方式[參見在先技術(shù)2]。圖中所示的兩塊倍頻晶體的光軸是反向平行的,所以泵浦光(e光)在兩塊晶體中的走離方向剛好相反,這樣就可以在一定程度上實現(xiàn)對走離效應(yīng)的補償。
但是,在非共線OPA模式下,比如在大型拍瓦釹玻璃激光系統(tǒng)的前端裝置中,信號光、泵浦光和閑置光是非共線傳輸?shù)模圆荒芾眠@種倍頻晶體對來抑制相位畸變從泵浦光向信號光的傳遞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種抑制泵浦光的波前相位畸變向信號光傳遞的方法,從而有效保持放大后信號光的良好光束質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種抑制泵浦光的波前相位畸變向信號光傳遞的方法,在非共線光參量放大(OPA)模式下,通過調(diào)整倍頻晶體中信號光的傳播方向與泵浦光的走離方向之間的夾角,使閑置光的傳播方向與泵浦光的走離方向平行,抑制泵浦光的波前相位畸變向信號光的傳遞,從而有效保持放大后信號光的良好光束質(zhì)量。
本發(fā)明方法具體包括下列步驟:
①計算出泵浦光在倍頻晶體內(nèi)的走離角ρP:
②令倍頻晶體內(nèi)信號光與泵浦光波矢量的夾角與泵浦光在倍頻晶體內(nèi)的走離角相等,ρi=ρP,根據(jù)相位匹配矢量關(guān)系
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G02F 用于控制光的強度、顏色、相位、偏振或方向的器件或裝置,例如轉(zhuǎn)換、選通、調(diào)制或解調(diào),上述器件或裝置的光學(xué)操作是通過改變器件或裝置的介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)來修改的;用于上述操作的技術(shù)或工藝;變頻;非線性光學(xué);光學(xué)
G02F1-00 控制來自獨立光源的光的強度、顏色、相位、偏振或方向的器件或裝置,例如,轉(zhuǎn)換、選通或調(diào)制;非線性光學(xué)
G02F1-01 .對強度、相位、偏振或顏色的控制
G02F1-29 .用于光束的位置或方向的控制,即偏轉(zhuǎn)
G02F1-35 .非線性光學(xué)
G02F1-355 ..以所用材料為特征的
G02F1-365 ..在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的





