[發(fā)明專利]基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410381723.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104158075B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王思佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)空間技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心11009
• 代理人: 陳鵬

1.基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)產(chǎn)生帶寬大于20nm的線性啁啾激光脈沖；

(2)調(diào)整所述線性啁啾激光脈沖的中心波長(zhǎng)，使其長(zhǎng)于光纖放大器摻雜的增益離子的本征發(fā)射譜線的峰值波長(zhǎng)；

(3)選取至少一個(gè)光纖放大器作為一級(jí)前置放大器，調(diào)整各級(jí)前置放大器的增益光纖長(zhǎng)度和泵浦光功率，使得各前置放大器的增益系數(shù)譜線均呈現(xiàn)下三角形狀；

(4)將調(diào)整中心波長(zhǎng)后的線性啁啾激光脈沖順序通過(guò)各級(jí)前置放大器，利用前置放大器自身的增益整形作用，改變調(diào)整中心波長(zhǎng)后的線性啁啾激光脈沖的頻域和時(shí)域形狀，得到增益窄化的下三角形啁啾脈沖；

(5)選取一個(gè)光纖放大器作為主放大器，調(diào)整主放大器的增益光纖長(zhǎng)度，使得主光纖放大器的增益光纖長(zhǎng)度是前置放大器光纖長(zhǎng)度的1～3倍，同時(shí)調(diào)整主放大器的泵浦光功率，使得主放大器的增益譜線中心波長(zhǎng)長(zhǎng)于前置放大器的增益譜線中心波長(zhǎng)；

(6)將所述增益窄化的下三角形脈沖注入主放大器，利用主放大器的增益整形作用，對(duì)所述下三角形啁啾脈沖進(jìn)行功率放大和脈沖整形，形成超高斯形脈沖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生方法，其特征在于：所述的增益離子為鐿離子。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生方法，其特征在于：所述的線性啁啾激光脈沖的中心波長(zhǎng)為1040～1060nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生方法，其特征在于：所述的前置放大器的增益光纖長(zhǎng)度為1.5m～2.0m。

5.基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于包括：光纖飛秒激光振蕩器(9-1)、色散補(bǔ)償器(9-2)、光纖自相似脈沖放大器(9-3)、正色散光纖脈沖展寬器(9-4)、頻譜濾波器(10)、至少一級(jí)前置光纖放大器(11)和主光纖放大器(12)，其中前置光纖放大器(11)的增益系數(shù)譜線呈現(xiàn)下三角形狀，主光纖放大器(12)的增益光纖長(zhǎng)度是前置光纖放大器(11)的增益光纖長(zhǎng)度的1～3倍，同時(shí)主光纖放大器(12)的增益譜線中心波長(zhǎng)長(zhǎng)于前置光纖放大器(11)的增益譜線中心波長(zhǎng)；光纖飛秒激光振蕩器(9-1)產(chǎn)生穩(wěn)定的耗散孤子脈沖序列，色散補(bǔ)償器(9-2)調(diào)整耗散孤子脈沖序列的脈沖寬度和啁啾，光纖自相似脈沖放大器(9-3)對(duì)調(diào)整脈沖寬度和啁啾后的耗散孤子脈沖序列進(jìn)行光譜展寬和功率放大，形成拋物線形的線性啁啾脈沖，正色散光纖脈沖展寬器(9-4)對(duì)拋物線形的線性啁啾脈沖在時(shí)域進(jìn)行展寬，生成待整形的大線性啁啾激光脈沖；頻譜濾波器(10)調(diào)整大線性啁啾激光脈沖的中心波長(zhǎng)，使其長(zhǎng)于光纖放大器摻雜增益離子本征發(fā)射譜線的峰值波長(zhǎng)，并初整脈沖形狀為近超高斯形狀，前置光纖放大器(11)對(duì)近超高斯形狀的脈沖進(jìn)行增益放大，輸出增益窄化的下三角形啁啾脈沖，主光纖放大器(12)對(duì)下三角形啁啾脈沖再次進(jìn)行增益放大，輸出超高斯形脈沖。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述的光纖飛秒激光振蕩器(9-1)為光纖孤子鎖模激光器，光纖呼吸孤子鎖模激光器，或者光纖耗散孤子鎖模激光器。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述的色散補(bǔ)償器(9-2)為光柵對(duì)或負(fù)色散光纖色散補(bǔ)償器。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述的光纖自相似脈沖放大器(9-3)為摻鐿光纖自相似脈沖放大器。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述的正色散光纖脈沖展寬器(9-4)為正色散普通光纖或光子晶體光纖。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于增益整形的超高斯脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述的前置光纖放大器(11)或者主光纖放大器(12)為摻鐿光纖放大器。