[發明專利]基于自相似放大器的高功率超短脈沖光學頻率梳產生方法

有效

• 申請號: 201610001490.6
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105428987B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 王超;李文雪;劉洋;羅大平;曾和平
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: H01S3/108
• 分類號: H01S3/108;H01S3/10
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

1.一種基于自相似放大器的高功率超短脈沖光學頻率梳產生方法，其特征在于所述產生方法包括如下步驟：將激光器種子源、脈沖放大及控制模塊以及載波包絡相位零頻鎖定模塊三者依次連接；利用所述激光器種子源產生飛秒量級激光脈沖進入所述脈沖放大及控制模塊中，所述脈沖放大及控制模塊由在光路上依次連接的脈沖預放子模塊、啁啾管理子模塊、自相似主放子模塊以及脈沖壓縮子模塊組成，其中，所述脈沖預放子模塊將脈沖平均功率放大到瓦量級，然后通過所述啁啾管理子模塊調整脈沖的啁啾量，脈沖接著進入所述自相似主放子模塊進行功率放大、脈沖演變以及光譜展寬，放大后的脈沖再通過所述脈沖壓縮子模塊補償色散，將脈沖寬度壓縮到最窄，壓縮后獲得的高功率超短飛秒脈沖分為三部分：（1）一部分通過與所述脈沖放大及控制模塊輸出端相連的重復頻率鎖定模塊轉化為電信號反饋鎖定所述激光器種子源的重復頻率；（2）一部分通過與所述脈沖放大及控制模塊輸出端相連的載波包絡相位零頻信號測量模塊產生高信噪比的載波包絡相位零頻信號，經過電信號處理作為前向反饋信號作用在所述載波包絡相位零頻鎖定模塊中的聲光晶體移頻器上；（3）最后一部分進入所述載波包絡相位零頻鎖定模塊通過所述聲光晶體移頻器輸出高精度鎖定的高功率飛秒光學頻率梳。

2.根據權利要求1所述的一種基于自相似放大器的高功率超短脈沖光學頻率梳產生方法，其特征在于所述脈沖預放子模塊由光纖隔離器、波分復用器、光纖泵浦源和增益光纖組成，所述光纖隔離器、波分復用器以及增益光纖在光路上依次連接，所述光纖泵浦源連接所述波分復用器的短波輸入端，其中，所述增益光纖為單模光纖、多模光纖、雙包層光纖或大模場光子晶體光纖中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種基于自相似放大器的高功率超短脈沖光學頻率梳產生方法，其特征在于所述啁啾管理子模塊和所述脈沖壓縮子模塊均由基于光柵對或者棱鏡對的色散補償裝置構成。

4.根據權利要求1所述的一種基于自相似放大器的高功率超短脈沖光學頻率梳產生方法，其特征在于所述自相似主放子模塊由基于大模場光子晶體光纖的放大裝置組成。

5.根據權利要求1所述的一種基于自相似放大器的高功率超短脈沖光學頻率梳產生方法，其特征在于所述重復頻率鎖定模塊包括光電探測器、頻率標準源、混頻器以及誤差信號處理模塊，所述光電探測器、所述混頻器以及所述誤差信號處理模塊依次連接，所述頻率標準源同所述混頻器連接；所述重復頻率鎖定模塊產生信號驅動所述激光器種子源中的壓電陶瓷以將其重復頻率鎖定。

6.根據權利要求1所述的一種基于自相似放大器的高功率超短脈沖光學頻率梳產生方法，其特征在于所述載波包絡相位零頻信號測量模塊由基于光子晶體光纖的共線或非共線拍頻結構組成。

7.根據權利要求1所述的一種基于自相似放大器的高功率超短脈沖光學頻率梳產生方法，其特征在于所述載波包絡相位零頻鎖定模塊由基于聲光晶體移頻器的載波包絡相位零頻控制裝置組成。