[實用新型]一種擴展方便的脈沖展寬器結構

有效

• 申請號: 201821714934.1
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN208890090U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 梁崇智;朱海波
• 申請（專利權）人: 廣東華快光子科技有限公司
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司 44211
• 代理人: 何卓南

本實用新型公開了一種擴展方便的脈沖展寬器結構，其采用了光柵、凹球面鏡、凸面鏡對光進行展寬，和采用了第一平面反射鏡、第二平面反射鏡、以及若干的第三平面反射鏡來實現光脈沖的來回多次展寬，并且其至少設有1個第三平面反射鏡進行光的垂直反射，如此，采用了折疊結構，一方面便于光的原路返回，另一方面通過增設第三平面反射鏡就能增加光來回展寬的次數，其擴展性好，與常規offner展寬器相比，有利于在實現相同展寬量的情況下縮少本脈沖展寬器的整體尺寸，其具有實質性特點和進步；另，本案采用了光纖準直器進行光的輸入和輸出，便于光纖類超快激光器的使用。

技術領域

本實用新型涉及一種擴展方便的脈沖展寬器結構。

背景技術

隨著工業飛秒超快激光器的不斷發展，超短脈沖的放大在很長時間一直是科研界非常頭痛的問題。極短的脈沖不利于吸收放大截止中的能量，和高峰值功率極易破壞放大器中的光學元器件。通過將脈沖的橫截面積擴大，可以解決一部分問題，但是面積擴大帶來能量密度的減小，更不利于吸收增益介質的存儲能量，而且能夠放大光斑直徑的大小也因為晶體生長的困難達到了極限。為了放大超高峰值功率的激光脈沖，Gerard Mourou和Donna Strickland實用新型了啁啾脈沖放大技術，并因此獲得了2018年諾貝爾物理學獎。啁啾脈沖放大技術使得超強激光能夠達到的極限由10¹⁵W/cm²,一路增長到10²⁵W/cm²以上。其核心原理就是利用展寬器將脈沖展寬，將脈沖的峰值功率降低，然后進行常規放大，再壓縮回窄脈寬，獲得極高的峰值功率。一個激光器能夠得到多大的峰值功率，很大程度上是由展寬器的展寬能力所決定的。早期Mourou使用的光纖技術進行展寬并不能夠獲得很大的展寬量。常規是利用offner展寬器和光纖展寬器。Offner展寬器由于能夠承受較大的功率，而且可以參數自有調節匹配，經常被用在固體科研型超快激光器中，而且體積龐大，使用環境苛刻不利于在工業等大規模應用中。

到目前為止并沒有小型化的大展寬量的光纖耦合型offner展寬器被研制出來。因此，如何克服上述存在的缺陷，已成為本領域技術人員亟待解決的重要課題。

實用新型內容

本實用新型克服了上述技術的不足，提供了一種擴展方便的脈沖展寬器結構。

為實現上述目的，本實用新型采用了下列技術方案：

一種擴展方便的脈沖展寬器結構，包括有光纖準直器1、第一平面反射鏡2、光柵3、凹球面鏡4、凸面鏡5、第二平面反射鏡6、以及N個第三平面反射鏡7，N為自然數；其中，所述光纖準直器1和N 個第三平面反射鏡7都位于所述第一平面反射鏡2的同一外側并且位置有錯開，所述第一平面反射鏡2用于將所述光纖準直器1的準直出射光反射到所述光柵3上和將所述第三平面反射鏡7反射來的光反射到所述光柵3上、以及用于將所述光柵3衍射至第一平面反射鏡2的光反射到所述光纖準直器1中或反射到所述第三平面反射鏡7上，所述第一平面反射鏡2和所述第二平面反射鏡6位于所述光柵3的同一外側并且位置有錯開，所述光柵3用于將所述第一平面反射鏡2反射來的光衍射到所述凹球面鏡4上和將所述第二平面反射鏡6反射來的光衍射到所述凹球面鏡4、以及用于將所述凹球面鏡4反射來的光衍射到所述第二平面反射鏡6上或衍射到所述第一平面反射鏡2上，所述凹球面鏡4與所述凸面鏡5共心設置，所述凸面鏡5用于將所述凹球面鏡4反射來的光反射回凹球面鏡4上，所述第二平面反射鏡6用于將所述光柵3衍射到第二平面反射鏡6的光非垂直的反射回光柵3 上以便于在后續過程中所述光柵3衍射到所述第一平面反射鏡2的光能夠反射到所述第三平面反射鏡7上，該N個第三平面反射鏡7分別用于將所述第一平面反射鏡2反射來的光反射回所述第一平面反射鏡 2上，并且當N等于1時，通過調節使該N個第三平面反射鏡7用于將所述第一平面反射鏡2反射來的光垂直反射回所述第一平面反射鏡 2上，當N大于1時，通過調節使N-1個第三平面反射鏡7分別用于將所述第一平面反射鏡2反射來的光非垂直的反射回所述第一平面反射鏡2上，通過調節使最后剩余的1個第三平面反射鏡7用于將所述第一平面反射鏡2反射來的光垂直反射回所述第一平面反射鏡2上。