一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器，包括：飞秒种子光源；纳秒种子光源；第一偏振反射单元，用于对飞秒种子光和纳秒种子光进行偏振转换并合束为合束光；脉冲处理单元，用于对合束光进行脉冲串降频和脉冲选择处理；偏振转换模块，用于对合束光进行偏振转换；再生放大器，用于对合束光进行连续扩增放大，并输出超快脉冲序列；脉冲选择器，用于对超快脉冲序列进行单脉冲提取，得到放大的任意的单一脉冲串和/或多种脉冲组合的第一混合脉冲序列组合；光栅压缩模块，用于对第一混合脉冲序列组合进行脉冲宽度调整并输出。本发明专利技术能够实现以可调节的时间延迟生成同步的混合脉冲序列组合或者是单一的脉冲串的效果。串的效果。串的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器


[0001]本专利技术涉及激光
，特别涉及一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器。

技术介绍

[0002]目前大多数激光系统通常仅提供单一的脉冲持续时间，即脉宽，例如仅提到纳秒脉冲激光、皮秒脉冲激光或者飞秒脉冲激光中的一种。但在某些应用场景中，可能需要将具有不同持续时间的脉冲进行混合以获得最佳应用结果，例如将纳秒脉冲激光和皮秒脉冲激光混合输出，又或者是将纳秒脉冲激光和飞秒脉冲激光混合输出等等。
[0003]针对上述需求，现有技术通常是过多个单独的激光系统来完成具有不同脉冲特性的脉冲的产生。但是很明显，这种方式成本高昂，而且在系统集成方面不友好。因此，如何在降低成本和空间的同时实现两种或多种脉冲同步输出是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器，旨在达到两种或多种激光脉冲同步输出，并降低生产成本和系统空间的目的。
[0005]本专利技术实施例提供了一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器，包括：
[0006]飞秒种子光源，用于提供飞秒种子光；
[0007]纳秒种子光源，用于提供纳秒种子光；
[0008]第一偏振反射单元，用于对飞秒种子光和纳秒种子光进行偏振转换并合束为合束光；
[0009]脉冲处理单元，用于对所述合束光进行脉冲串降频和脉冲选择处理；所述脉冲处理单元沿光路传播方向依次包括第一普克尔斯盒、扩束器和第二偏振片；
[0010]偏振转换模块，用于对所述第一普克尔斯盒输出的合束光进行偏振转换；
[0011]再生放大器，用于对所述合束光进行连续扩增放大，并输出包含放大的皮秒脉冲序列和纳秒脉冲序列的超快脉冲序列；
[0012]脉冲选择器，用于对所述超快脉冲序列进行单脉冲提取，得到皮秒脉冲序列和纳秒脉冲序列中的任意的单一脉冲串或者皮秒脉冲序列和纳秒脉冲序列组合的第一混合脉冲序列组合；
[0013]光栅压缩模块，用于对所述脉冲选择器输出的第一脉冲序列组合进行脉冲宽度压缩，得到包含飞秒脉冲序列和纳秒脉冲序列的第二混合脉冲序列组合；
[0014]其中，所述第一混合脉冲序列组合经由所述脉冲选择器直接输出，或者经由光栅压缩模块进行脉冲宽度压缩后以第二混合脉冲序列组合输出。
[0015]进一步的，所述第一偏振反射单元包括第一偏振片和第一反射镜，其中，所述第一反射镜设置于所述纳秒种子光的传播光路上，用于将所述纳秒种子光反射至所述第一偏振
片上，所述飞秒种子光以p偏振状态透过第一偏振片，所述纳秒种子光以s偏振状态反射出第一偏振片，并与所述飞秒种子光合束为所述合束光。
[0016]进一步的，所述偏振转换模块包括沿光路传播方向依次设置的法拉第转换器和1/2玻片。
[0017]进一步的，所述再生放大器包括第二普克尔斯盒、1/4玻片、薄膜偏振片、第一反射单元、由第一反射镜组和碟片增益介质组成的多
‑
V型反射镜组以及第二反射镜组。
[0018]进一步的，所述脉冲选择器和光栅压缩模块之间的光路上设置有光路调节单元，所述第一混合脉冲序列组合通过光路调节单元的光路调节后入射至光栅压缩模块。
[0019]进一步的，所述光路调节单元为折叠镜片。
[0020]进一步的，所述脉冲选择器和光路调节单元之间的光路上设置有第二反射单元，所述第二反射单元的反射光路上设置有一收光装置；
[0021]所述第二反射单元用于将提取的单一脉冲串或者第一混合脉冲序列组合之外的其他脉冲序列反射至所述收光装置进行回收。
[0022]进一步的，所述再生放大器和脉冲选择器的光路之间设置有第二偏振反射单元，所述第二偏振反射单元至少包括依次设置于所述再生放大器输出光路上的第三偏振片和第二反射镜，用于将所述快速脉冲序列偏振反射至所述脉冲选择器中。
[0023]进一步的，所述光栅压缩模块和光路调节单元之间设置有第三反射单元，用于将所述光路调节单元输出的第一混合脉冲序列组合反射至所述光栅压缩模块；
[0024]所述光栅压缩模块的输出光路上设置有第四反射单元，用于将所述光栅压缩模块输出的第二混合脉冲序列组合反射输出。
[0025]进一步的，所述光栅压缩模块包括两个相互平行的透射或反射光栅，且其中一个光栅固定在位移平台上以实现位置可调。
[0026]本专利技术实施例提供了一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器，其通过将两个种子激光器的输出束组合为合束光，并使该合束光输入至再生放大器中，然后结合脉冲选择器和光栅压缩模块实现以可调节的时间延迟生成同步的飞秒脉冲、皮秒脉冲和纳秒脉冲的混合脉冲序列组合或者是单一的脉冲串的效果，且该混合脉冲序列组合可以根据需求自行选择，例如皮秒脉冲和纳秒脉冲的激光脉冲组合(即所述第一混合脉冲序列组合)，又或者是飞秒脉冲和纳秒脉冲的激光脉冲组合(即所述第二混合脉冲序列组合)等，而且这种混合脉冲序列组合还具有可以通过仅使用一个激光源来结合两个时域的脉冲的优势，如此可以降低生产成本以及压缩系统空间。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器的系统结构图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器的脉冲选择示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器的另一脉冲选择示意图；
[0031]图4(a)、图4(b)和图4(c)均为本专利技术实施例提供的一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器的时间延迟调节示意图图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0034]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0035]还应当进一步理解，在本专利技术说明书本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器，其特征在于，包括：飞秒种子光源，用于提供飞秒种子光；纳秒种子光源，用于提供纳秒种子光；第一偏振反射单元，用于对飞秒种子光和纳秒种子光进行偏振转换并合束为合束光；脉冲处理单元，用于对所述合束光进行脉冲串降频和脉冲选择处理；所述脉冲处理单元沿光路传播方向依次包括第一普克尔斯盒、扩束器和第二偏振片；偏振转换模块，用于对所述第一普克尔斯盒输出的合束光进行偏振转换；再生放大器，用于对所述合束光进行连续扩增放大，并输出包含放大的皮秒脉冲序列和纳秒脉冲序列的超快脉冲序列；脉冲选择器，用于对所述超快脉冲序列进行单脉冲提取，得到皮秒脉冲序列和纳秒脉冲序列中的任意的单一脉冲串或者皮秒脉冲序列和纳秒脉冲序列组合的第一混合脉冲序列组合；光栅压缩模块，用于对所述脉冲选择器输出的第一混合脉冲序列组合进行脉冲宽度压缩，得到包含飞秒脉冲序列和纳秒脉冲序列的第二混合脉冲序列组合；其中，所述第一混合脉冲序列组合经由所述脉冲选择器直接输出，或者经由光栅压缩模块进行脉冲宽度压缩后以第二混合脉冲序列组合输出。2.根据权利要求1所述的基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器，其特征在于，所述第一偏振反射单元包括第一偏振片和第一反射镜，其中，所述第一反射镜设置于所述纳秒种子光的传播光路上，用于将所述纳秒种子光反射至所述第一偏振片上，所述飞秒种子光以p偏振状态透过第一偏振片，所述纳秒种子光以s偏振状态反射出第一偏振片，并与所述飞秒种子光合束为所述合束光。3.根据权利要求1所述的基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器，其特征在于，所述偏振转换模块包括沿光路传播方向依次设置的法拉第转换器和1/2玻片。4.根据权利要求1所述的基于碟片增益介质的混合超短脉冲串激光放大器，其特征在于，所述再生放大器包括第二普克尔斯盒、...

【专利技术属性】
技术研发人员：万辉，牛姜维，田丰，
申请(专利权)人：深圳市辉宏激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：