[發明專利]一種提升高能短脈沖激光信噪比的方法

有效

• 申請號: 201410256468.7
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104102064B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 張穎;黃晚晴;耿遠超;王文義;劉蘭琴;孫立;謝娜;王曉東
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

1.一種提升高能短脈沖激光信噪比的方法，其特征在于，包括以下步驟：?

步驟一、根據高能短脈沖激光中的脈沖主峰峰值功率密度，選定特定長度的非線性光學介質，使通過非線性光學介質的脈沖主峰產生π的奇數倍的非線性相移，而高能短脈沖激光中的預脈沖和噪聲通過該非線性光學介質產生的非線性相移可以忽略；?

步驟二、高能短脈沖激光分束：通過第一半透半反鏡將高能短脈沖激光分成反射光束和透射光束；?

步驟三、使得反射光束經過非線性光學介質，之后經過第二半透半反鏡一面，獲得第一最終反射光束；使得透射光束經過延時光路，之后經過第二半透半反鏡的另一面，獲得第一最終透射光束，其中所述延時光路設置為使得所述反射光束和透射光束同時到達所述第二半透半反鏡；?

步驟四、將第一最終反射光束和第一最終透射光束合并形成高信噪比的最終高能短脈沖激光。?

2.根據權利要求1所述提升高能短脈沖激光信噪比的方法，其特征在于，所述的非線性光學介質的長度由脈沖主峰的中心波長、非線性光學介質的非線性折射率系數和脈沖主峰的峰值功率密度確定，非線性光學介質的最小長度，即通過非線性光學介質脈沖主峰的相移為π時，非線性光學介質的長度L₁由下面關系式確定：?

其中L₁為非線性光學介質最小長度，λ₀為脈沖主峰的中心波長，n₂為非線性光學介質的非線性折射率系數，I₀為脈沖主峰的峰值功率密度；當相移為π的奇數倍時，其長度為L₁的奇數倍。?

3.根據權利要求1所述提升高能短脈沖激光信噪比的方法，其特征在于包括，所述第一半透半反鏡，第二半透半反鏡均為一面高透膜，另一面半透半反膜。?

4.根據權利要求3所述提升高能短脈沖激光信噪比的方法，其特征在于包括，所述第一半透半反鏡和第二半透半反鏡的相同面在空間上位置相反。?

5.根據權利要求3,4所述提升高能短脈沖信噪比的方法，其特征在于包括，高能短脈沖激光首先射入第一半透半反鏡半透半反膜這一面進行半透射和半反射，透射光束再由高透膜面射出；由于第一半透半反鏡相對于空氣為波密介質，因此其表面產生的反射光將產生半波損失。?

6.根據權利要求1所述提升高能短脈沖激光信噪比的方法，其特征在于包括，各激光束通過多個反射鏡進行方向的調整。?

7.根據權利要求6所述提升高能短脈沖激光信噪比的方法，其特征在于包括，所述最終高能短脈沖激光，由第一最終反射光和第一最終透射光在時間上零同步，在空間上進行重合得到，所述的空間上的重合通過調節第二半透半反鏡和反射鏡實現。?

8.根據權利要求1所述提升高能短脈沖激光信噪比的方法，其特征在于包括，所述第一半透半反鏡和第二半透半反鏡能將射在上面的激光束平均分為反射光束和透射光束。?

9.一種提升高能短脈沖激光信噪比的裝置，其特征在于包括：第一半透半反鏡，用于將脈沖主峰均分為透射光和反射光，其中反射光為第一分光束，透射光為第二分光束，其中反射光產生半波損失；?

第一反射鏡，用于反射第一分光束；?

非線性光學介質，第一反射鏡反射的光束進入非線性光學介質，并產生非線性相移π；?

第二反射鏡，用于反射非線性光學介質射出的光束；?

第三反射鏡，用于反射第二分光束；?

延時光路，用于調節從第三反射鏡射入的光的光程，從而使第一分光束和第二分光束到達第二半透半反鏡時候的時間零同步；?

第四反射鏡，用于反射從延時光路射出的光束；?

第二半透半反鏡，用于將從第二反射鏡射入的第一分光束和從第四反射鏡射入的第二分光束進行再次分束；并使第一分光束在第二半透半反鏡上的第一最終反射光束與第二分光束在第二半透半反鏡上透射的第一最終透射光束進行合束。?

10.根據權利要求9所述提升高能短脈沖激光信噪比的裝置，其特征在于包括，所述非線性光學介質為K9玻璃。?