[發明專利]基于白光產生的多色飛秒激光產生裝置

在審

• 申請號: 201410348729.8
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104112976A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 劉軍;王鵬;李方家;申雄
• 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: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及多色飛秒激光，特別是一種基于白光產生的多色飛秒激光產生裝置。?

背景技術

多色飛秒激光在物理光學，化學光學，生物光學等很多前沿科學實驗中有著重要的應用，產生脈沖寬度足夠短，能量足夠強，中心波長可調的多色飛秒激光對前沿科學的發展有著十分重要的意義。以往級聯四波混頻多色飛秒激光的產生裝置或者使用空心光纖來擴展入射泵浦的光譜，這使得實驗裝置比較占用空間且空心光纖的調節復雜，或者使用NOPA來產生可調的入射泵浦光，這導致實驗裝置安排不緊湊，實驗成本相對較大，而且以往產生的多色光光譜范圍較窄，這些因素在一定程度上限制了多色飛秒激光的應用。?

發明內容

本發明提供一種基于白光產生的多色飛秒激光產生裝置，該裝置可產生脈沖能量足夠大，持續時間足夠短，中心波長可調范圍大的飛秒激光，該裝置結構簡單緊湊，調節方便。?

本發明專利的技術解決方案如下：?

一種基于白光產生的多色飛秒激光產生裝置，特點在于其構成包括：在主光路設置一枚分束片把入射光分為反射光和透射光，所述的反射光依次經第一衰減片、第一透鏡、白寶石片、第一片凹面反射鏡、小孔光闌、啁啾鏡和第二面凹面反射鏡后聚焦到非線性晶體上，所述的透射光方向依次經第二衰減片、由第一反射鏡和第二反射鏡構成的延遲線、第三反射鏡、第四反射鏡、第五反射鏡和第二透鏡最終也聚焦到所述的非線性晶體上作為泵浦光。?

所述的非線性晶體為寶石片或玻璃。?

在主光路設置一枚分束片把入射光分為兩束，其中反射光經過第一衰減片把脈沖能量調節到幾微焦，再使用第一透鏡聚焦到厚度為2mm的白寶石片上，仔細調節入射光的能量以及白寶石片相對第一透鏡的位置，從而產生穩定的白光，進而使用?焦距只有第一透鏡一半的第一片凹面反射鏡把白光準直并縮束，使用小孔光闌空間濾波之后入射到啁啾鏡上，調節啁啾鏡的方向和間距，使每片啁啾鏡反射三次白光以補償調節白光的色散特性，最終使用第二面凹面反射鏡聚焦到非線性晶體上；而透射光經過第二衰減片，調節脈沖能量大小為幾十個微焦，經過由第一反射鏡,第二反射鏡構成的延遲線之后，再使用三片反射鏡和第二透鏡最終也聚焦到非線性晶體，改變第二透鏡的位置并調節兩束光的入射角度使兩束光在焦點附近重合，再調節延遲線使兩束光在時間上重合，在級聯四波混頻的作用下就會有多色飛秒激光的產生，如果改變延遲時間或者入射角度還可以改變所產生多色飛秒激光的中心波長。?

本發明專利的特點是：?

1，本裝置用于超快超強激光領域，可以獲得單脈沖能量高，脈沖持續時間短，中心波長可調的多色飛秒激光。?

2，使用白光作為入射種子光，為四波混頻過程提供足夠寬廣的頻率成分從而提高其可調性。?

3，兩束光分別使用凹面鏡和透鏡聚焦到非線性晶體上，從而可以方便調節透鏡的位置以調節兩束光的焦點的空間重合。?

4，由于三階非線性晶體的普遍性，可以使用玻璃，氟化鈣等常見透明材料作為產生級聯四波混頻的介質。?

附圖說明

圖1是本發明基于白光的多色飛秒激光產生裝置的光路圖?

圖2多色光飛秒激光頻譜圖?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明，但是不應以此限制本發明的保護范圍。?

先請參閱圖1，圖1是本發明基于白光的多色飛秒激光產生裝置的光路圖，由圖可見，本發明基于白光產生的多色飛秒激光產生裝置，構成包括：在主光路設置一枚分束片1把入射光分為反射光和透射光，所述的反射光依次經第一衰減片2、第一透鏡3、白寶石片4、第一片凹面反射鏡5、小孔光闌6、啁啾鏡7，8和第二面凹?面反射鏡9后聚焦到非線性晶體17上，所述的透射光方向依次經第二衰減片10、由第一反射鏡11和第二反射鏡12構成的延遲線、第三反射鏡13、第四反射鏡14、第五反射鏡15和第二透鏡16最終也聚焦到所述的非線性晶體17上作為泵浦光。所述的非線性晶體為寶石片或玻璃。?

下面是一個實施例的參數：?