[發明專利]基于串行OPA的超寬帶高通量啁啾脈沖放大器

在審

• 申請號: 201810254166.4
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108649420A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 冷雨欣;彭宇杰;李妍妍;黎文開;王朋飛;蘇泓澎;王乘;李儒新
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/11
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于串行光學參量放大的超寬帶高通量啁啾脈沖放大器，特征在于其構成包括：

泵浦激光器(1)、第一擴束望遠鏡(2)、寬帶種子源(3)、第二擴束望遠鏡(4)、第一分束片(11)、第二分束片(12)、第三分束片(13)、……、第N-1分束片、反射鏡(5)；第一OPA放大器(21)、第二OPA放大器(22)、第三OPA放大器(23)、……、第NOPA放大器(2N)；

所述的泵浦激光器(1)發出的泵浦光經過第一擴束望遠鏡(2)擴束后被第一分束片(11)分束為第一泵浦反射光束和第一泵浦透射光束，該第一泵浦透射光束經所述的第二分束片(12)分束為第二泵浦反射光束和第二泵浦透射光束，該第二泵浦透射光束經所述的第三分束片(13)、分束為第三泵浦反射光束和第三泵浦透射光束，以此類推,……，第N-2泵浦透射光束經第N-1分束片分束為第N-1泵浦反射光束和第N-1泵浦透射光束，該第N-1泵浦透射光束經反射鏡(5)反射后的第N泵浦反射光束入射到所述的第N路OPA放大系統(2N)；

所述的寬帶種子源(3)發出的信號光經過第二擴束望遠鏡(4)擴束后與第一泵浦反射光束共同注入到第一OPA放大器(21)中，經該第一OPA放大器(21)放大后的信號光與第二泵浦反射光束共同注入到第二OPA放大器(22)中，經該第二OPA放大器(22)再次放大的信號光與第三泵浦反射光束共同注入到第三OPA放大器(23)中，以此類推……，經過第N-1次放大的信號光與第N泵浦反射光束共同注入到第NOPA放大器(2N)中，經該第NOPA放大器(2N)放大的信號光輸出；

所述的第一分束片(11)、第二分束片(12)、第三分束片(13)、……、和第N-1分束片的分束比為透射:反射＝N-1:1,N-2:1,N-3:1,……,1:1。

2.根據權利要求1所述的基于串行光學參量放大的超寬帶高通量啁啾脈沖放大器，其特征在于，所述的第一泵浦反射光束、第二泵浦反射光束、第三泵浦反射光束、……、第N-1泵浦反射光束和第N泵浦反射光束的能量相等。

3.根據權利要求1所述的基于串行光學參量放大的超寬帶高通量啁啾脈沖放大器，其特征在于所述的OPA放大器為非共線匹配類型，包括延時器(211)、第一雙色鏡(212)、非線性晶體(213)、第二雙色鏡(214)、泵浦光收集器(215)；

信號光依次經所述的延時器(211)和第一雙色鏡(212)入射到非線性晶體(213)上，泵浦光也經第一雙色鏡(212)入射到非線性晶體(213)上，信號光和泵浦光通過調整延時器(211)和第一雙色鏡(212)完成空間上和時間上的重合，并滿足相位匹配條件后，信號光被放大；經非線性晶體(213)輸出的剩余泵浦光經第二雙色鏡(214)被泵浦光收集器(215)吸收；信號光則通過第二雙色鏡(214)直接輸出。

4.按照權利要求1所述的基于串行光學參量放大的超寬帶高通量啁啾脈沖放大器，其特征在于所述的寬帶種子源(1)輸出的信號光脈寬是泵浦激光器(1)輸出泵浦光脈寬的N倍，且是攜帶線性啁啾，以實現多段光譜的串行光參量放大。

5.按照權利要求1所述的基于串行光學參量放大的超寬帶高通量啁啾脈沖放大器，其特征在于所述的反射鏡(5)鍍有針對泵浦波長的高反膜，所述的第一雙色鏡(212)和第二雙色鏡(214)均鍍有針對信號激光波長和閑置激光波長的高透膜及針對泵浦激光波長的高反膜。

6.按照權利要求1所述的基于串行光學參量放大的超寬帶高通量啁啾脈沖放大器，其特征在于所述的非線性晶體(213)表面鍍有針對泵浦激光波長、信號激光波長和閑置激光波長的的高透膜。