[實用新型]激光脈沖對比度提升裝置及系統

有效

• 申請號: 201721063460.4
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN207198459U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 葉榮;吳顯云;馮強;譚航
• 申請（專利權）人: 成都師范學院
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 蘇勝

技術領域

本實用新型涉及激光技術領域，具體而言，涉及一種激光脈沖對比度提升裝置及系統。

背景技術

隨著超短激光脈沖脈寬的不斷縮短和峰值功率的持續提高，人們對激光系統性能的要求也會越來越高。在激光脈沖的產生中，噪聲總是伴隨著信號，信號與噪聲之比被稱為對比度。激光脈沖對比度是衡量一個激光系統的重要指標，產生“干凈”的激光脈沖，將有利于提高超高強度超短CPA、OPCPA激光系統的總體性能。

近年來，隨著光與物質相互作用研究工作的不斷展開，以及更高對比度要求的提出，人們發展了多種技術方案以提高超強激光脈沖的對比度，例如，可飽和吸收體法、電光開關法、交叉偏振波(Cross-polarized wave,XPW)技術等。然而，這些方法均存在各自的優缺點。采用可飽和吸收體法會出現非線性相移，從而導致光束空間輪廓的變形，以及非線性飽和吸收所要求的峰值功率一般會超過大多數介質產生自聚焦所需要的能量，進而也會造成光束空間輪廓的扭曲；電光開關法只能消除主信號脈沖前沿幾個ns量級的噪聲，而對幾個ps量級到ns量級的噪聲卻無法有效濾除；交叉偏振濾波技術則存在高強度依賴、轉換效率低、光路復雜等問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于，提供一種激光脈沖對比度提升裝置及系統以解決上述問題。

本實用新型較佳實施例提供一種激光脈沖對比度提升裝置，包括分束器、反射鏡、壓電陶瓷、光電探測器以及脈沖電源，所述脈沖電源分別與所述光電探測器和所述壓電陶瓷電性連接，所述壓電陶瓷貼附在所述反射鏡上，兩塊所述反射鏡形成F-P腔；

所述分束器用于將帶有噪聲的啁啾激光脈沖輸入信號分為第一脈沖信號及第二脈沖信號；

所述光電探測器用于在檢測到所述第二脈沖信號后，發送電信號至所述脈沖電源；

所述脈沖電源用于根據所述第一脈沖信號的特征及所述電信號到達的時間按預設電壓波形向所述壓電陶瓷加載脈沖電壓；

所述壓電陶瓷用于在所述脈沖電壓作用下，根據該脈沖電壓的大小相應改變長度，從而改變兩塊所述反射鏡所形成的F-P腔的腔長，以改變所述F-P腔的透射率，進而濾除所述第一脈沖信號中包含的噪聲。

在上述激光脈沖對比度提升裝置中，所述反射鏡包括第一光學反射鏡和第二光學反射鏡，所述第一光學反射鏡和所述第二光學反射鏡位于同一光軸上，以形成F-P腔。

在上述激光脈沖對比度提升裝置中，所述壓電陶瓷為兩個，兩個所述壓電陶瓷貼附于所述第一光學反射鏡或第二光學反射鏡相對于所述F-P腔的外側。

在上述激光脈沖對比度提升裝置中，所述壓電陶瓷為兩個，兩個所述壓電陶瓷貼附于所述第一光學反射鏡或第二光學反射鏡相對于所述F-P腔的內側。

在上述激光脈沖對比度提升裝置中，所述壓電陶瓷為四個，兩個所述壓電陶瓷貼附于所述第一光學反射鏡相對于所述F-P腔的外側，另外兩個所述壓電陶瓷貼附于所述第二光學反射鏡相對于所述F-P腔的外側。

在上述激光脈沖對比度提升裝置中，所述壓電陶瓷為四個，兩個所述壓電陶瓷貼附于所述第一光學反射鏡相對于所述F-P腔的內側，另外兩個所述壓電陶瓷貼附于所述第二光學反射鏡相對于所述F-P腔的內側。

在上述激光脈沖對比度提升裝置中，貼附于同一側的兩個壓電陶瓷之間并聯。

在上述激光脈沖對比度提升裝置中，貼附于同一側的兩個壓電陶瓷之間串聯。

本實用新型另一較佳實施例還提供一種激光脈沖對比度提升系統，包括展寬器、壓縮器以及上述的激光脈沖對比度提升裝置；

所述展寬器用于將帶有噪聲的超短激光脈沖輸入信號的脈沖寬度展寬，形成啁啾激光脈沖，并入射至所述激光脈沖對比度提升裝置；

所述激光脈沖對比度提升裝置用于將脈沖寬度展寬后的啁啾激光脈沖進行脈沖對比度提升后入射至所述壓縮器；

所述壓縮器用于將經過脈沖對比度提升后的脈沖寬度壓縮，形成原來的超短脈沖，并輸出。

在上述激光脈沖對比度提升系統中，所述激光脈沖對比度提升裝置為一個或多個，多個所述激光脈沖對比度提升裝置用于將從所述展寬器輸出的啁啾激光脈沖進行多級脈沖對比度提升。