[發明專利]一種基于大模場反諧振空芯光子晶體光纖的光譜展寬裝置

有效

• 申請號: 201611128279.7
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106768859B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 魏志義;范振凱;李曙光;滕浩;方少波;賀新奎;趙昆;楊佩龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所;燕山大學
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 北京市英智偉誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11521
• 代理人: 劉丹妮

1.一種基于大模場反諧振空芯光子晶體光纖的光譜展寬裝置，其特征在于，所述光譜展寬裝置包括：光纖啁啾Yb放大器、望遠鏡、平凸透鏡、第一真空腔窗片、第一真空腔、反諧振空芯光子晶體光纖、第二真空腔、第二真空腔窗片、第一真空氣壓表、第二真空氣壓表、第一氣路閥門、真空泵、第二氣路閥門、第三氣路閥門、第四氣路閥門、真空氣管、檢壓閥門、高壓氣瓶、惰性氣體和光譜儀；

所述光纖啁啾Yb放大器，輸出波長在1030nm附近的飛秒鎖模激光脈沖，用于泵浦充有所述惰性氣體的反諧振空芯光子晶體光纖，

所述望遠鏡，是用于擴大所述光纖啁啾Yb放大器的光斑的直徑，

所述平凸透鏡，將擴束后的所述光斑聚焦到光纖纖芯大小數量級，使得光能量最大化地從空間進入到所述光纖，

反諧振空芯光子晶體光纖，連接所述第一真空腔和所述第二真空腔，所述光纖的入口和出口分別密封到所述第一真空腔和所述第二真空腔中，

所述第一真空腔，用于密封所述光纖的入口，使得其腔體內的所述惰性氣體被壓入到光纖中，所述光纖水平固定在所述第一真空腔的腔體內水平中心軸線，所述光纖的入口端面正對所述第一真空腔上面的布儒斯特窗口，

所述第一真空腔窗片，被密封到所述第一真空腔的布儒斯特窗口上，將擴束聚焦后的光透過布儒斯特角放置的玻璃窗口進入充有所述惰性氣體的所述第一真空腔中，使得聚焦后的所述光斑和所述光纖的纖芯位置相重合，

所述第二真空腔，用于密封所述光纖的出口，所述光纖在所述第二真空腔內保持與其水平軸線重合，所述光纖的出口端面正對所述第二真空腔上面的布儒斯特窗口，

所述第二真空腔窗片，被密封到所述第二真空腔的布儒斯特窗口上，所述光纖的出口的光經所述第二真空腔窗片透射到腔體外變成發散的空間光，

所述第一真空氣壓表和所述第二真空氣壓表分布在所述第一真空腔的充氣口和所述第二真空腔的出氣口，檢測進入所述第一真空腔的壓強和所述第二真空腔內的壓強，

所述真空泵和所述真空腔的氣口通過所述真空氣管連接，所述第一氣路閥門，位于所述真空泵和所述真空腔之間用于隔絕所述真空泵和所述真空腔，

所述第一真空腔的氣口和所述第二真空腔的氣口通過所述真空氣管連接，所述第二氣路閥門，位于兩個所述真空腔之間的所述真空氣管的中間位置，

所述高壓氣瓶和所述真空腔的氣口通過所述真空氣管連接，所述第三氣路閥門位于所述高壓氣瓶和所述真空腔之間，

所述第四氣路閥門，位于所述高壓氣瓶的出氣口的所述檢壓閥門上，

所述高壓氣瓶，用于儲存所述惰性氣體，

所述光譜儀位于所述第二真空腔的出口處，用于檢測所述第二真空腔出射光的光譜寬度。

2.根據權利要求1所述的光譜展寬裝置，其特征在于，所述光纖啁啾Yb放大器的振蕩器采用的非線性偏轉鎖模機制，激光輸出平均功率大于10W，脈沖寬度小于800fs，重復頻率約為1MHz。

3.根據權利要求1或2所述的光譜展寬裝置，其特征在于，所述望遠鏡由一個凹透鏡和一個凸透鏡組成。

4.根據權利要求1所述的光譜展寬裝置，其特征在于，所述第一真空腔被放置在三維平移臺上，通過調節所述三維平移臺確保聚焦后的所述光斑和所述光纖的纖芯位置相重合。

5.根據權利要求1所述的光譜展寬裝置，其特征在于，所述平凸透鏡放置在一維平移臺上。

6.根據權利要求1所述的光譜展寬裝置，其特征在于，所述第一真空氣壓表和所述第二真空氣壓表為高靈敏電子真空氣壓表。

7.根據權利要求1所述的光譜展寬裝置，其特征在于，所述第四氣路閥門有兩個表頭，一個所述表頭用于檢查所述高壓氣瓶內的壓強，另一個所述表頭用于控制輸出氣壓的大小。

8.根據權利要求1所述的光譜展寬裝置，其特征在于，所述惰性氣體為高非線性惰性氣體。

9.根據權利要求8所述的光譜展寬裝置，其特征在于，所述惰性氣體為He、Ne、Ar、Ke或Xe。