[發(fā)明專利]一種基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210034661.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114389138B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉照虹;李紹文;羅甜甜;樊榕;紀(jì)文強(qiáng);宋雷雷;王雨雷;呂志偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/108
• 分類號(hào): H01S3/108;H01S3/1123;H01S3/23;H01S3/30
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長(zhǎng)杰

1.一種基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器，其特征在于，所述脈寬壓縮器包括：泵浦源、分束鏡、第一反射鏡、凸透鏡、SRS產(chǎn)生池和SRS二次放大系統(tǒng)；

其中，所述SRS二次放大系統(tǒng)包括第一二向色鏡、第一SRS放大池、第二二向色鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第二SRS放大池和第三二向色鏡；

泵浦源發(fā)出泵浦光，經(jīng)分束鏡分為兩束光，第一束光被凸透鏡和SRS二次放大系統(tǒng)中的第一二向色鏡聚焦反射進(jìn)入SRS產(chǎn)生池發(fā)生背向SRS產(chǎn)生Stokes種子光，Stokes種子光原路返回透過(guò)第一二向色鏡進(jìn)入第一SRS放大池；第二束光被第一反射鏡和第二二向色鏡反射與Stokes種子光對(duì)向相遇進(jìn)行第一次放大壓縮；未耗盡的泵浦光被第一二向色鏡和第三二向色鏡反射進(jìn)入第二SRS放大池，第一次放大壓縮后的Stokes種子光經(jīng)第二二向色鏡透射、第二反射鏡和第三反射鏡反射進(jìn)入第二SRS放大池與未耗盡的泵浦光對(duì)向相遇并進(jìn)行第二次放大壓縮，二次放大壓縮后的超短Stokes種子光透過(guò)第三二向色鏡輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器，其特征在于，所述第一二向色鏡、第二二向色鏡和第三二向色鏡均對(duì)Stokes種子光高透射，對(duì)泵浦光高反射。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器，其特征在于，所述SRS產(chǎn)生池、第一SRS放大池和第二SRS放大池的池中介質(zhì)為Ba(NO₃)₂、CS₂、H₂、甲苯、液態(tài)氧和H₂O中的至少一種拉曼活性介質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器，其特征在于，所述凸透鏡的焦點(diǎn)在SRS產(chǎn)生池中心；第一二向色鏡與第二二向色鏡平行等高度設(shè)置，二者均傾斜45°放置，第三二向色鏡位于第一二向色鏡的下方，二者之間的夾角為90°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器，其特征在于，泵浦源選擇的單縱模激光器在波長(zhǎng)在200nm～1500nm之間，凸透鏡的焦距范圍為10cm～70cm，SRS產(chǎn)生池池長(zhǎng)為0.5cm～120cm，兩個(gè)SRS放大池池長(zhǎng)為0.5cm～150cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器，其特征在于，在第一二向色鏡與SRS產(chǎn)生池之間加入了測(cè)量系統(tǒng)；測(cè)量系統(tǒng)由楔形板、第一能量計(jì)、第一光電探測(cè)器、第二能量計(jì)和第二光電探測(cè)器組成；測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量泵浦光和經(jīng)SRS產(chǎn)生池產(chǎn)生的Stokes種子光的能量和時(shí)域波形；楔形板為兩個(gè)面呈一定夾角的光學(xué)板，光透過(guò)該楔形板時(shí)會(huì)被反射出兩束能量均為入射光能量4％的反射光；泵浦光被楔形板反射進(jìn)入第一能量計(jì)和第一光電探測(cè)器；Stokes種子光在通過(guò)楔形板時(shí)被反射進(jìn)入第二能量計(jì)和第二光電探測(cè)器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器，其特征在于，分束鏡的分束情況根據(jù)下述方法選?。悍质R為45°角放置，通過(guò)更換不同分束鏡將光束分為能量比值不同的兩束光，使SRS產(chǎn)生池產(chǎn)生的Stokes光與第二束光的峰值功率相當(dāng)；此時(shí)最終輸出的Stokes種子光具有相對(duì)較高的能量轉(zhuǎn)化效率；峰值功率由相應(yīng)的能量計(jì)和光電探測(cè)器獲得。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于受激拉曼散射二次放大結(jié)構(gòu)的脈寬壓縮器，其特征在于，泵浦源選擇的單縱模激光器波長(zhǎng)在200nm～1500nm之間，脈寬為0.1ns～10ns，其中c為真空中的光速，τ_p為泵浦源的脈寬，n為SRS產(chǎn)生池池中介質(zhì)折射率；

凸透鏡的焦距f＝d+f'，d為凸透鏡中心點(diǎn)到SRS產(chǎn)生池焦點(diǎn)入射處的距離，即池鏡間距；

SRS產(chǎn)生池與兩個(gè)SRS放大池池長(zhǎng)L均需要滿足：Lf'。