[發明專利]脈沖整形裝置和脈沖整形方法

有效

• 申請號: 201310700813.7
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103904545B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 田中健二;岡美智雄
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,吳孟秋

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年12月25日提交的日本優先權專利申請JP2012-280736的權益，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及一種脈沖整形裝置和一種脈沖整形方法。

背景技術

在精密零件的加工和光通信的領域中，其中以均勻間隔發射具有一定脈沖時間寬度的光的脈沖激光器（脈沖燈）被廣泛使用。諸如Ti:Sa激光器的固態激光器經常被用作這種脈沖燈的主激光器。

能夠通過進行脈沖壓縮和縮短脈沖光的脈沖時間寬度來增加峰值功率（峰值強度）。作為脈沖壓縮的方法，例如，使用棱鏡對（一對棱鏡）或光柵對（一對衍射光柵）的方法是已知的。

此外，例如，日本未經審查的專利申請公開（PCT申請的翻譯）第2002-502061號公開了一種技術，其用于通過在由諸如氧化碲（TeO2）、硫化鋅（ZnS）或硒化鋅（ZnSe）的材料制成的塊構件內傳播脈沖光來進行脈沖壓縮。此外，日本未經審查的專利申請公開第2009-271528號公開了一種技術，其用于通過組合漸變折射率（GRIN）光纖透鏡和脈沖壓縮纖維來進行脈沖壓縮。

發明內容

然而，在日本未經審查的專利申請公開（PCT申請的翻譯）第2002-502061號和日本未經審查的專利申請公開第2009-271528號中公開的脈沖壓縮技術采用壓縮機以外的光學構件，諸如脈沖擴展器或GRIN光纖透鏡，因此，其裝置具有復雜而大型的結構。

此外，近幾年，半導體激光器已被廣泛用作激光元件，且已嘗試使用半導體激光器作為脈沖光的主激光器。在日本未經審查的專利申請公開（PCT申請的翻譯）第2002-502061號和日本未經審查的專利申請公開第2009-271528號中公開的脈沖壓縮技術是使用固態激光器作為主激光器的脈沖光的技術，并因此有一種可能性，即不對使用半導體激光器的脈沖光進行足夠的脈沖壓縮。

因此，本發明的一個實施方式提供了一種新穎和改進了的脈沖整形裝置和脈沖整形方法，其能夠通過簡單的結構對使用半導體激光器的脈沖光進行脈沖壓縮。

根據本發明的一個實施方式，提供了一種脈沖整形裝置，其包括脈沖生成器，其被配置為通過使用用于發射預定波長的光的半導體激光器產生脈沖光；和光學構件，其被設置在脈沖生成器的后級并被配置為壓縮脈沖光的脈沖時間寬度。脈沖光具有第一頻率分散狀態，且其中光學構件將第二頻率分散狀態賦給脈沖光，第二頻率分散狀態是與第一頻率分散狀態相反的頻率分散狀態。

根據本發明的一個實施方式，提供了一種脈沖整形裝置，其包括脈沖生成器，其被配置為通過使用用于發射波長范圍從350nm至500nm的光的半導體激光器產生脈沖光；石英玻璃塊，其被設置在脈沖生成器的后級；和反射鏡，其被設置在石英玻璃塊的前級和后級中的至少一個上并被設置為反射從脈沖生成器發射的脈沖光。脈沖光僅沿由反射鏡反射的預定光路長度傳播通過石英玻璃塊的內部。

根據本發明的一個實施方式，提供了一種脈沖整形裝置，其包括脈沖生成器，其被配置為通過使用用于發射波長范圍從350nm至500nm的光的半導體激光器產生脈沖光；單模光纖，被設置在脈沖生成器的后級；第一透鏡，被配置為將脈沖光引導至單模光纖；和第二透鏡，被配置為從單模光纖發射脈沖光。

根據本發明的一個實施方式，提供了一種脈沖整形方法，包括：通過使用用于發射預定波長的光的半導體激光器產生脈沖光；和通過允許脈沖光穿過光學構件的內部壓縮脈沖光的脈沖時間寬度。脈沖光具有第一頻率分散狀態，且其中光學構件將第二頻率分散狀態賦給脈沖光，第二頻率分散狀態是與第一頻率分散狀態相反的頻率分散狀態。

根據本發明的一個或多個實施方式，通過使用半導體激光器產生的脈沖光穿過用于賦給與脈沖光的第一頻率分散狀態的頻率分散狀態相反的第二頻率分散狀態的光學構件，從而允許脈沖光的脈沖時間寬度被壓縮。

根據上述本發明的一個或多個實施方式，能夠使用簡單結構的半導體激光器進行脈沖壓縮脈沖光。

附圖說明

圖1是具有MOPA系統的脈沖生成器的示例性配置的示意圖；

圖2是用于解釋使用棱鏡對的脈沖壓縮方法；

圖3是用于解釋使用光柵對的脈沖壓縮方法；

圖4是示出用于使用半導體激光器利用脈沖藍光的棱鏡對的脈沖壓縮的結果；

圖5是示出石英玻璃和NBH52的分散值的波長依賴性；

圖6是根據本發明的第一實施方式的脈沖整形裝置的示例性配置的示意圖；