【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光脉冲处理领域，特别涉及一种脉冲压缩器及脉冲压缩方法。
技术介绍
1、啁啾脉冲放大(hirped-pulse amplification，cpa)技术是实现超短脉冲、高峰值功率的主要方法。传统cpa工作模式中，通常需要在输入放大器之前，先利用展宽器对振荡器输出的超短飞秒脉冲或皮秒脉冲引入一定的色散，将脉冲宽度在时域上进行展宽。这样不仅降低了峰值功率，减少相关元件损伤的风险，还避免了增益饱和等许多不利的非线性效应，有利于高效吸收增益介质储存能量。
2、由于不同频率的光经过展宽器结构中的光学元件后通常带来正色散，需要在脉冲压缩器中引入负二阶色散进行色散补偿，从而实现脉冲压缩。
3、目前常见的色散补偿方法为利用折射、衍射和干涉等随波长变化的光学现象，将脉冲中不同频率的成分分开，使之各自传播不同光程，通过几何手段引入负色散，例如，现有技术的脉冲压缩器中使用的棱栅对结构，棱栅对结构是在对称的两个光栅(光栅对)之间加入两个对称的棱镜(棱镜对)，但这种结构需要使得光栅对和棱镜对这几个部件依次排开，才能使入射光的光路变长以便于进行更好的色散补偿，这种方式造成了光路在脉冲压缩器中所占用空间大，不易于集成于脉冲压缩器中。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种脉冲压缩器及脉冲压缩方法，降低脉冲压缩器的占用空间，易于集成化。
2、第一方面，本专利技术实施例提供一种脉冲压缩器，其包括：光栅，用于使所述光栅第一侧入射的展宽脉冲发生衍射并得到第一次衍射光，以及
3、根据本专利技术第一方面的前述实施方式，所述棱镜组件包括第一色散棱镜，所述第一色散棱镜用于使所述第一次衍射光发生折射，使所述反射光再次折射，其中，所述光栅在对多次入射的光衍射后，实现补偿展宽脉冲的二阶色散，且所述第一色散棱镜在对多次入射的光折射后，实现再次补偿展宽脉冲的二阶色散的同时消除展宽脉冲的三阶色散。
4、根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述反射组件包括中空屋脊棱镜，所述中空屋脊棱镜用于使所述折射光发生两次反射得到反射光并入射至所述第一色散棱镜。
5、根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述棱镜组件包括第二色散棱镜和第三色散棱镜，所述第二色散棱镜用于使所述第一次衍射光发生折射，所述第三色散棱镜用于使所述反射光再次折射，其中，所述光栅在对多次入射的光衍射后，实现补偿展宽脉冲的二阶色散，且所述第二色散棱镜在对多次入射的光折射后，以及所述第三色散棱镜在对多次入射的光折射后，最终实现再次补偿展宽脉冲的二阶色散的同时消除展宽脉冲的三阶色散。
6、根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述反射组件包括至少一个第二反射镜，所述折射光经过所述至少一个第二反射镜反射后得到反射光入射至所述第三色散棱镜。
7、根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，脉冲压缩器还包括：至少一个半波片，设置于所述脉冲压缩器内的光路上，所述半波片用于改变经过的光线偏振方向。
8、根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述至少一个半波片包括位于所述光栅的第一侧的第一半波片，所述展宽脉冲经过所述第一半波片后入射所述光栅，所述第一半波片被配置为将所述展宽脉冲调节为竖直偏振光。
9、根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述至少一个半波片包括位于所述光栅与所述棱镜组件之间的第二半波片，所述第一次衍射光经过所述第二半波片后入射所述棱镜组件，所述第二半波片被配置为将所述第一次衍射光调节为水平偏振光。
10、根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述至少一个半波片包括位于所述棱镜组件与所述光栅之间的第三半波片，经过所述棱镜组件再次折射的光线经过所述第三半波片后入射所述光栅，所述第三半波片被配置为将经过的光线调节为竖直偏振光。
11、根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式，所述光栅与所述棱镜组件之间的距离可调；所述棱镜组件包括至少一个色散棱镜，所述色散棱镜能够旋转调节。
12、第二方面，本专利技术实施例提供一种脉冲压缩方法，其通过根据本专利技术第一方面的前述任一实施方式的脉冲压缩器对展宽脉冲进行压缩，所述脉冲压缩方法包括：控制所述展宽脉冲从所述第一侧以第一入射角入射所述光栅，所述展宽脉冲经所述光栅衍射得到的第一次衍射光，其中，所述第一入射角的初始值为利特洛角；控制所述第一次衍射光以第二入射角入射所述棱镜组件，其中，所述第二入射角的初始值为布儒斯特角。
13、根据本专利技术第二方面的前述任一实施方式，所述反射组件与所述棱镜组件之间具有第一距离，所述第一距离可调，所述脉冲压缩方法还包括：基于预设的距离调整模型，根据所述展宽脉冲的实际脉宽得到相匹配的所述第一距离的目标值，将所述反射组件与所述棱镜组件之间的距离调整为所述第一距离的目标值。
14、根据本专利技术第二方面的前述任一实施方式，所述棱镜组件包括第一色散棱镜，所述第一色散棱镜用于使所述第一次衍射光发生折射，并且用于使所述反射光再次折射，所述脉冲压缩方法还包括：调节所述脉冲压缩器的多个参数中的至少一者，以调节所述脉冲压缩器所提供的与所述展宽脉冲符号相反的二阶色散和三阶色散的实际补偿量，其中，所述多个参数包括所述光栅的线密度、所述第一入射角、所述第二入射角、插入量、所述光栅与所述第一色散棱镜之间的距离，所述插入量为所述第一次衍射光入射所述第一色散棱镜的入射点与所述第一色散棱镜的顶点之间的距离。
15、根据本专利技术第二方面的前述任一实施方式，所述调节所述脉冲压缩器的多个参数中的至少一者，包括：通过旋转所述第一色散棱镜调节所述第二入射角。
16、根据本专利技术实施例的脉冲压缩器及脉冲压缩方法，利用脉冲压缩器进行脉冲压缩，脉冲压缩器包括光栅、棱镜组件、反射组件、第一反射镜，展宽脉冲从第一侧入射光栅，经光栅衍射得到的第一次衍射光入射棱镜组件，经棱镜组件得到折射光，反射组件使折射光发生反射得到反射光，并入射至棱镜组件中再次折射至光栅发生衍射，得到位于光栅第一侧的第二次衍射光，第二次衍射光照向第一反射镜并由第一反射镜反射后返回。上述脉冲压缩器采用折叠光路，占用空间小，相比棱栅对结构(包括对称的两个光栅和两个对称的色散棱镜)，能够降低成本，且更易于集成化。
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1.一种脉冲压缩器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述棱镜组件包括第一色散棱镜，所述第一色散棱镜用于使所述第一次衍射光发生折射，使所述反射光再次折射，其中，所述光栅在对多次入射的光衍射后，实现补偿展宽脉冲的二阶色散，且所述第一色散棱镜在对多次入射的光折射后，实现再次补偿展宽脉冲的二阶色散的同时消除展宽脉冲的三阶色散。
3.如权利要求2所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述反射组件包括中空屋脊棱镜，所述中空屋脊棱镜用于使所述折射光发生两次反射得到反射光并入射至所述第一色散棱镜。
4.如权利要求1所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述棱镜组件包括第二色散棱镜和第三色散棱镜，所述第二色散棱镜用于使所述第一次衍射光发生折射，所述第三色散棱镜用于使所述反射光再次折射，其中，所述光栅在对多次入射的光衍射后，实现补偿展宽脉冲的二阶色散，且所述第二色散棱镜在对多次入射的光折射后，以及所述第三色散棱镜在对多次入射的光折射后，最终实现再次补偿展宽脉冲的二阶色散的同时消除展宽脉冲的三阶色散。
5.如权利要求4所述的脉冲压缩器，
6.如权利要求1所述的脉冲压缩器，其特征在于，还包括：
7.如权利要求6所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述至少一个半波片包括位于所述光栅的第一侧的第一半波片，所述展宽脉冲经过所述第一半波片后入射所述光栅，所述第一半波片被配置为将所述展宽脉冲调节为竖直偏振光。
8.如权利要求6所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述至少一个半波片包括位于所述光栅与所述棱镜组件之间的第二半波片，所述第一次衍射光经过所述第二半波片后入射所述棱镜组件，所述第二半波片被配置为将所述第一次衍射光调节为水平偏振光。
9.如权利要求6所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述至少一个半波片包括位于所述棱镜组件与所述光栅之间的第三半波片，经过所述棱镜组件再次折射的光线经过所述第三半波片后入射所述光栅，所述第三半波片被配置为将经过的光线调节为竖直偏振光。
10.如权利要求1所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述光栅与所述棱镜组件之间的距离可调；所述棱镜组件包括至少一个色散棱镜，所述色散棱镜能够旋转调节。
11.一种脉冲压缩方法，其特征在于，通过如权利要求1至10任一项所述的脉冲压缩器对展宽脉冲进行压缩，所述脉冲压缩方法包括：
12.如权利要求11所述的脉冲压缩方法，其特征在于，所述反射组件与所述棱镜组件之间具有第一距离，所述第一距离可调，所述脉冲压缩方法还包括：
13.如权利要求11所述的脉冲压缩方法，其特征在于，所述棱镜组件包括第一色散棱镜，所述第一色散棱镜用于使所述第一次衍射光发生折射，并且用于使所述反射光再次折射，所述脉冲压缩方法还包括：
14.如权利要求13所述的脉冲压缩方法，其特征在于，所述调节所述脉冲压缩器的多个参数中的至少一者，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种脉冲压缩器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述棱镜组件包括第一色散棱镜，所述第一色散棱镜用于使所述第一次衍射光发生折射，使所述反射光再次折射，其中，所述光栅在对多次入射的光衍射后，实现补偿展宽脉冲的二阶色散，且所述第一色散棱镜在对多次入射的光折射后，实现再次补偿展宽脉冲的二阶色散的同时消除展宽脉冲的三阶色散。
3.如权利要求2所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述反射组件包括中空屋脊棱镜，所述中空屋脊棱镜用于使所述折射光发生两次反射得到反射光并入射至所述第一色散棱镜。
4.如权利要求1所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述棱镜组件包括第二色散棱镜和第三色散棱镜，所述第二色散棱镜用于使所述第一次衍射光发生折射，所述第三色散棱镜用于使所述反射光再次折射，其中，所述光栅在对多次入射的光衍射后，实现补偿展宽脉冲的二阶色散，且所述第二色散棱镜在对多次入射的光折射后，以及所述第三色散棱镜在对多次入射的光折射后，最终实现再次补偿展宽脉冲的二阶色散的同时消除展宽脉冲的三阶色散。
5.如权利要求4所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述反射组件包括至少一个第二反射镜，所述折射光经过所述至少一个第二反射镜反射后得到反射光入射至所述第三色散棱镜。
6.如权利要求1所述的脉冲压缩器，其特征在于，还包括：
7.如权利要求6所述的脉冲压缩器，其特征在于，所述至少一个半波片包括位于所述光栅的第一侧的第一半波片，所述展宽脉冲经过所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：张德昀，吴超，贺冉，
申请(专利权)人：合肥幺正量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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