[發明專利]一種圓偏或橢偏高次諧波的產生和調節方法及裝置

有效

• 申請號: 201910829423.7
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110703532B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 蘭鵬飛;邵任之;翟春洋;陸培祥
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種圓偏或橢偏高次諧波的產生和調節方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S0、通過雙色場與氣體相互作用，輻射出圓偏或橢偏高次諧波；所述雙色場為雙色線偏振光；

步驟S1、通過調節雙色場相對相位，調節所述高次諧波的效率；

步驟S2、將所述雙色場相對相位固定在獲得最高效率高次諧波時所對應的相對相位處，通過調節雙色場的偏振夾角和強度比調節所述高次諧波的橢偏率；

將所述雙色場相對相位固定在獲得最高效率高次諧波時所對應的相對相位處，保持雙色場強度比不變，調節雙色場偏振夾角，調節雙色場不同偏振夾角時的高次諧波橢偏率；

將所述雙色場相對相位固定在獲得最高效率高次諧波時所對應的相對相位處，保持雙色場偏振夾角不變，調節雙色場強度比，調節雙色場不同強度比時的高次諧波橢偏率。

2.如權利要求1所述的圓偏或橢偏高次諧波的產生和調節方法，其特征在于，所述高次諧波，是由飛秒激光與氣體原子或分子相互作用產生，氣體原子為稀有氣體中的一種，氣體分子為雙原子或多原子分子氣體中的一種；所述雙色場由飛秒激光經過倍頻晶體后產生。

3.如權利要求1所述的圓偏或橢偏高次諧波的產生和調節方法，其特征在于，通過紫外偏振分析儀分析所述高次諧波的橢偏率；所述紫外偏振分析儀由對s偏振和p偏振光反射率不同的反射鏡組成。

4.一種圓偏或橢偏高次諧波的產生和調節裝置，其特征在于，包括：β相-偏硼酸鋇晶體、第一楔形鏡、第二楔形鏡、第一雙色半波片、線柵偏振片、第二雙色半波片、聚焦鏡以及氣體噴嘴；

圓偏或橢偏高次諧波的產生過程為：基頻場經過β相-偏硼酸鋇晶體后產生倍頻場，所述倍頻場與透過所述β相-偏硼酸鋇晶體的基頻場組成雙色場；所述雙色場依次入射經過同軸放置的第一楔形鏡、第二楔形鏡、第一雙色半波片、線柵偏振片以及第二雙色半波片；所述第一雙色半波片和第二雙色半波片型號相同，每個雙色半波片相對所述基頻場為半波片，相對倍頻場為全波片；所述聚焦鏡用于對從第二雙色半波片出射的雙色場進行聚焦，并將聚焦后的雙色場出射至氣體噴嘴處；所述氣體噴嘴用于噴出氣體，所述氣體與所述聚焦后的雙色場相互作用，輻射出圓偏或橢偏高次諧波；所述雙色場為雙色線偏振光；

圓偏或橢偏高次諧波的調節過程為：通過調節第二楔形鏡的插入深度調節基頻場和倍頻場之間的相對相位；通過旋轉第一雙色半波片控制基頻場和倍頻場的強度比；通過旋轉第二雙色半波片控制基頻場和倍頻場之間的偏振夾角；通過調節所述相對相位調控所述高次諧波的效率，通過調節所述強度比和偏振夾角調控所述高次諧波的橢偏率，在高次諧波處在最高效率時保持相對相位不變調節高次諧波的橢偏率；

將所述雙色場相對相位固定在獲得最高效率高次諧波時所對應的相對相位處，保持雙色場強度比不變，調節雙色場偏振夾角，調節雙色場不同偏振夾角時的高次諧波橢偏率；

將所述雙色場相對相位固定在獲得最高效率高次諧波時所對應的相對相位處，保持雙色場偏振夾角不變，調節雙色場強度比，調節雙色場不同強度比時的高次諧波橢偏率。

5.如權利要求4所述的圓偏或橢偏高次諧波的產生和調節裝置，其特征在于，還包括：方解石；

所述方解石放置于β相-偏硼酸鋇晶體和聚焦鏡之間的任意位置，用于補償整個光路中基頻場和倍頻場之間的群速度色散。

6.如權利要求4或5所述的圓偏或橢偏高次諧波的產生和調節裝置，其特征在于，還包括：紫外偏振分析儀；

所述紫外偏振分析儀用于分析所述高次諧波的橢偏率；所述紫外偏振分析儀由對s偏振和p偏振光反射率不同的反射鏡組成。

7.如權利要求4或5所述的圓偏或橢偏高次諧波的產生和調節裝置，其特征在于，還包括：狹縫、光柵以及微通道板；

所述狹縫、光柵以及微通道板組合用于探測所述高次諧波。