[發明專利]高階色散補償啁啾光譜展寬系統

有效

• 申請號: 201710264222.8
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107024816B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 郭政儒;郝強;曾和平
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于，包括：

脈沖振蕩器，為被動鎖模光纖激光器，用于產生皮秒量級的種子脈沖，具有可飽和吸收鏡、增益光纖，所述增益光纖為保偏光纖；

光纖預放大器，將所述種子脈沖進行第一次功率放大；

光纖主放大器，對所述光纖預放大器輸出的第一次放大的脈沖進行第二次功率放大；以及

高階色散補償及光譜展寬器，對所述光纖主放大器輸出的第二次放大的脈沖進行高階色散補償和光譜拓展，獲得飛秒激光脈沖，

其中，高階色散補償及光譜展寬器包含按照光路順序依次設置的第一準直透鏡、二分之一波片、第一反射鏡、第一衍射光柵、第一衍射棱鏡、第二衍射棱鏡、第二衍射光柵、直角鏡、第二反射鏡、高功率空間隔離器、耦合透鏡、光子晶體光纖、第二準直透鏡，所述第一準直透鏡和所述第二準直透鏡用于將接收的脈沖準直到自由空間，

所述二分之一波片通過旋轉以改變所述脈沖的偏振角度，

所述第一反射鏡和所述第二反射鏡用于改變所述脈沖方向，

所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵平行設置，通過改變所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵的距離對所述脈沖的不同頻率成分在空間中的光程差進行補償，實現所述脈沖色散補償，

所述第一衍射棱鏡和所述第二衍射棱鏡平行設置，通過位置的調節將所述脈沖進行高階色散補償，獲得超短脈沖，

所述直角鏡用于改變所述脈沖的方向，使所述脈沖返回，

所述高功率空間隔離器用于確保所述脈沖單向傳輸，

所述耦合透鏡用于將所述脈沖耦合到高非線性光子晶體光纖，

所述高非線性光纖受所述脈沖激發，產生非線性效應，輸出所述飛秒激光脈沖。

2.根據權利要求1所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述高階色散為二階色散和三階色散。

3.根據權利要求1所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述脈沖振蕩器還具有：LD泵浦、波分復用器、光纖布拉格光柵以及光纖分束器，

所述LD泵浦作為所述脈沖振蕩器的泵浦源，用于產生泵浦脈沖，

所述可飽和吸收鏡用于反射強光、吸收弱光以實現鎖模，

所述光纖分束器將接收的脈沖分為兩路光束，將其中一路光束作為所述種子脈沖輸出，另一路光束作為監測信號輸出。

4.根據權利要求3所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述光纖分束器的分束比為90:10，將90％的一路光束作為所述種子脈沖輸出，10％的一路光束作為所述監測信號輸出。

5.根據權利要求1所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述光纖預放大器為單級光纖放大器或多級光纖放大器。

6.根據權利要求1所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述光纖主放大器為多模光纖放大器或光子晶體光纖放大器。

7.根據權利要求1所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述第一準直透鏡的焦距為18mm，鏡面直徑12.7mm，

所述第二準直透鏡的焦距為4mm，鏡面直徑12.7mm。

8.根據權利要求1所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡的均為單面均鍍1020nm～1100nm反射膜和976nm增透膜的反射鏡，均與接收的對應脈沖均呈45°設置。

9.根據權利要求1所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵的工作波長均為1064nm，Littrow角均為41.7°。

10.根據權利要求1所述的高階色散補償啁啾光譜展寬系統，其特征在于：

其中，所述第一衍射棱鏡和所述第二衍射棱鏡的工作波長均為1064nm，Brewster角均為59.7°。