[發(fā)明專利]一種超快脈沖壓縮系統(tǒng)及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811241958.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN109188732B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆培光;陳浩;尹金德;邢鳳飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/01
• 分類號(hào): G02F1/01;H01S3/00;H01S5/00
• 代理公司: 深圳市恒申知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本發(fā)明適用于激光技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種超快脈沖壓縮系統(tǒng)及制備方法，超快脈沖壓縮系統(tǒng)包括：硅表面絕緣襯底、高分子有機(jī)聚合物襯底、壓電陶瓷系統(tǒng)和低維層狀材料；硅表面絕緣襯底的硅表面制備有波導(dǎo)和光柵耦合器；高分子有機(jī)聚合物襯底與波導(dǎo)貼合，高分子有機(jī)聚合物襯底與波導(dǎo)之間包括有低維層狀材料，高分子有機(jī)聚合物襯底的兩端覆蓋在壓電陶瓷系統(tǒng)上；壓電陶瓷系統(tǒng)通過高分子有機(jī)聚合物襯底對(duì)低維層狀材料提供均勻的橫向應(yīng)力，從而調(diào)制光脈沖信號(hào)的脈沖寬度。本發(fā)明所提供的超快脈沖壓縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、受力面積均勻、具有較長(zhǎng)的使用壽命和較高的抗疲勞性能，能夠主動(dòng)控制脈沖壓縮程度，具有批量可控制備，片上集成等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超快脈沖壓縮系統(tǒng)及制備方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)的發(fā)展，很多如激光熱核反應(yīng)、激光同位素分離、精密測(cè)距等的應(yīng)用技術(shù)均要求能夠獲得超短脈沖，因此激光器的應(yīng)用也越來越廣泛。而相比與連續(xù)型激光器，脈沖型激光器能夠輸出高峰值功率，大重復(fù)頻率的脈沖序列，可以在生物成像，環(huán)境傳感，醫(yī)療和基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域作為一種理想的測(cè)試光源。對(duì)于輸出脈沖特性的優(yōu)化，目前主要的方案是使用固體光學(xué)組件，通過色散和非線性作用，使脈沖的寬度得到有效的壓縮。

然而，該類型的方案雖然能夠有效的對(duì)輸入脈沖進(jìn)行脈寬壓縮，但受限與系統(tǒng)內(nèi)固體器件的空間光路搭建，該壓縮裝置易被外部環(huán)境影響，較難集成化封裝，制備成本高等不足。另外，該類型的壓縮系統(tǒng)需要通過手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式改變對(duì)輸入脈沖的壓縮效果，操作難度大，對(duì)操作經(jīng)驗(yàn)的要求較高。由于上述缺點(diǎn)限制了固體光學(xué)組件搭建的壓縮系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提出一種超快脈沖壓縮系統(tǒng)及制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)輸入脈沖進(jìn)行脈寬壓縮時(shí)，壓縮裝置易被外部環(huán)境影響，較難集成化封裝，制備成本高等不足，且需要通過手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式改變對(duì)輸入脈沖的壓縮效果，操作難度大，對(duì)操作經(jīng)驗(yàn)的要求較高的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供一種超快脈沖壓縮系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：硅表面絕緣襯底、高分子有機(jī)聚合物襯底、壓電陶瓷系統(tǒng)和低維層狀材料；

所述硅表面絕緣襯底的硅表面制備有波導(dǎo)和光柵耦合器；

所述高分子有機(jī)聚合物襯底與所述波導(dǎo)貼合，所述高分子有機(jī)聚合物襯底與所述波導(dǎo)之間包括有所述低維層狀材料，所述高分子有機(jī)聚合物襯底的兩端覆蓋在所述壓電陶瓷系統(tǒng)上；

所述壓電陶瓷系統(tǒng)通過高分子有機(jī)聚合物襯底對(duì)低維層狀材料提供均勻的橫向應(yīng)力，從而調(diào)制所述光脈沖信號(hào)的脈沖寬度；

所述波導(dǎo)傳輸所述光脈沖信號(hào)；

所述光柵耦合器引導(dǎo)所述光脈沖信號(hào)進(jìn)入所述波導(dǎo)，并以預(yù)設(shè)的輸出比將所述調(diào)制后的光脈沖信號(hào)輸出所述波導(dǎo)。

結(jié)合本發(fā)明第一方面，本發(fā)明第一方面的第一實(shí)施方式中，所述波導(dǎo)包括波導(dǎo)傳輸區(qū)和隔離區(qū)；

所述隔離區(qū)將所述波導(dǎo)劃分為N個(gè)所述波導(dǎo)傳輸區(qū)，N為大于1的整數(shù)；

所述光脈沖信號(hào)在所述波導(dǎo)傳輸區(qū)中傳輸。

結(jié)合本發(fā)明第一方面的第一實(shí)施方式，本發(fā)明第一方面的第二實(shí)施方式中，所述波導(dǎo)傳輸區(qū)包括脈沖寬度調(diào)制區(qū)；

所述光脈沖信號(hào)在所述脈沖寬度調(diào)制區(qū)中傳輸并進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。

結(jié)合本發(fā)明第一方面的第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式，本發(fā)明第一方面的第三實(shí)施方式中，所述脈沖寬度調(diào)制區(qū)包括所述高分子有機(jī)聚合物襯底與所述波導(dǎo)貼合的區(qū)域。

結(jié)合本發(fā)明第一方面，本發(fā)明第一方面的第四實(shí)施方式中，所述光柵耦合器包括輸入耦合光柵和輸出耦合光柵；

所述輸入耦合光柵和所述輸出耦合光柵制備在所述波導(dǎo)兩側(cè)；