【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光领域，具体涉及一种激光产生装置、阿秒脉冲激光产生和检测装置及测量方法。
技术介绍
1、超短脉冲的产生是探索物质在更短时间尺度上动态行为的关键，飞秒脉冲可用于探测分子动力学，而物质的一些性质由电子运动决定，电子运动的时间尺度在百阿秒量级(10-18秒)，要想对电子动力学进行观测就需要阿秒量级光源，红外飞秒脉冲激光和稀有气体原子相互作用产生的气体高次谐波是获得阿秒脉冲最主要的方法之一。高次谐波频域上对应间隔驱动激光频率2倍的奇次谐波梳，在时域上是一个间隔半个激光周期的阿秒脉冲串，可以通过振幅选通、偏振选通、电离选通、双光门选通等方法从阿秒脉冲串中分离出单阿秒脉冲，用于电子动力学的探测，开展物质科学领域的研究。
2、然而，气体高次谐波产生过程存在转换效率低的问题，使得其产生的阿秒脉冲的能量较低，实验上提高阿秒脉冲能量最直接的方法是提高驱动激光的单脉冲能量。根据高次谐波产生过程，少周期飞秒脉冲驱动光更利于获得单阿秒脉冲。其次，高次谐波截止区光子能量与驱动激光波长的平方成正比，可以通过提高驱动激光的中心波长来提高截止区光子能量。综上所述，高能量、波长可调谐少周期飞秒激光是产生高能量、高光子能量阿秒脉冲的关键，但目前还无法实现高能量阿秒脉冲的产生，这极大地限制了阿秒脉冲的应用。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种激光产生装置、阿秒脉冲激光产生和检测装置及测量方法。本专利技术的激光产生装置、高能量阿秒脉冲激光产生和检测装置及测
2、在阐述本
技术实现思路
之前，定义本文中所使用的术语如下：
3、术语“飞秒”是指：一种标衡时间长短的计量单位，1飞秒等于1秒的一千万亿分之一，即1e-15秒，也叫毫微微秒，英文名为femtosecond，简称fs。
4、术语“阿秒”是指：一种时间的国际单位，1阿秒等于10-18秒，或1/1000飞秒，又称阿托秒，英文名为attosecond，简写作as。
5、术语“高能量”是指：能量范围≥100nj的能量。
6、术语“高光子能量”是指：光子能量范围≥120ev的能量。
7、术语“极紫外”是指：电磁波谱中波长10nm～121nm的电磁辐射。
8、术语“软x射线波段”是指：波长在0.01nm～10nm的电磁辐射。
9、术语“周期”是指：飞秒脉冲的载波周期，即飞秒脉冲传播一个载波从开始到结束的过程，即为一个周期。
10、术语“脉冲宽度”，简称“脉宽”，是指：激光脉冲所持续的时间，即脉冲从开始到结束的时间长度，单位为飞秒(fs)。
11、术语“少周期”是指：飞秒脉冲的持续时间(脉冲宽度)少于10个周期，即为少周期。
12、术语“松聚焦”是指：实验中通常用凹面反射镜或凸透镜等聚焦镜对飞秒激光进行聚焦，随聚焦镜焦距减小，聚焦后的光斑越小，聚焦效果越好，通常将焦距>1m的聚焦镜聚焦称为松聚焦。
13、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种脉冲激光产生装置，所述脉冲激光产生装置包括：振荡器、泵浦源、展宽器、放大器和压缩器；其中：
14、所述振荡器产生两路输出激光，第一路输出激光进入所述泵浦源进行放大后输送至所述放大器；另一路输出激光进入所述展宽器进行光谱展宽后进入所述放大器，再通过所述泵浦源输出的泵浦光对展宽后的激光进行放大后，再进入所述压缩器进行脉冲宽度压缩，即得所述脉冲激光；
15、优选地，所述泵浦源为皮秒泵浦源。
16、根据本专利技术第一方面的脉冲激光产生装置，其中，所述展宽器和所述放大器的数量均为2个，且所述另一路输出激光分成两路分别进入不同的所述展宽器进行光谱展宽再分别进入不同的所述放大器进行放大；
17、优选地，所述2个展宽器的展宽范围分别为：1580～2450nm和680～1060nm，进一步优选为1800～2350nm和720～1050nm，最优选为：2000～2200nm和800～900nm；和/或
18、优选地，所述2个放大器的放大范围分别为：1580～2450nm和680～1060nm，进一步优选为1800～2350nm和720～1050nm，最优选为：2000～2200nm和800～900nm。
19、根据本专利技术第一方面的脉冲激光产生装置，其中，
20、所述脉冲激光的波长分别为680～1080nm和1580～2450nm，优选为720～1050nm和1800～2350nm，更优选为800～900nm和2000～2200nm；
21、所述脉冲激光的能量为1～7mj，优选为5～7mj，更优选为6～7mj；和/或
22、所述脉冲激光的脉冲宽度分别为5～11.5fs和18～40fs，优选为7～8fs和20～30fs，最优选为7fs和25fs。
23、本专利技术的第二方面提供了一种阿秒脉冲激光产生和检测装置，所述阿秒脉冲激光产生和检测装置包括：
24、第一方面所述的脉冲激光产生装置，和
25、真空腔及以及设置于所述真空腔内部的：泵浦探测装置、检测气体靶、飞行时间能谱仪、检测轮胎镜和光谱仪；
26、其中，由第一方面所述的脉冲激光产生装置产生的飞秒脉冲激光，经过所述泵浦探测装置，并在泵浦探测装置中产生阿秒脉冲激光，所述阿秒脉冲激光依次经过所述检测气体靶、所述飞行时间能谱仪、所述检测轮胎镜和所述光谱仪，其中，所述阿秒脉冲激光电离所述检测气体靶的气体获得的电子进入所述飞行时间能谱仪；
27、优选地，所述飞行时间能谱仪位于所述检测气体靶旁。
28、根据本专利技术第二方面的阿秒脉冲激光产生和检测装置，其中，所述泵浦探测装置包括：分束片、泵浦光聚焦系统、产生气体靶、金属膜、泵浦光轮胎镜、延时系统、探测光聚焦系统和合束镜；其中，
29、所述飞秒脉冲激光经分束片分成泵浦光和探测光，所述泵浦光由泵浦光聚焦系统松聚焦至产生气体靶中产生高次谐波，经过所述金属膜后得到阿秒脉冲激光，经过泵浦光轮胎镜到达合束镜；所述探测光依次经过延时系统和所述探测光聚焦系统，与到达合束镜的所述阿秒脉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脉冲激光产生装置，其特征在于，所述脉冲激光产生装置包括：振荡器、泵浦源、展宽器、放大器和压缩器；其中：
2.根据权利要求1所述的脉冲激光产生装置，其特征在于，所述展宽器和所述放大器的数量均为2个，且所述另一路输出激光分成两路分别进入不同的所述展宽器进行光谱展宽再分别进入不同的所述放大器进行放大；
3.根据权利要求1或2所述的脉冲激光产生装置，其特征在于：
4.一种阿秒脉冲激光产生和检测装置，其特征在于，所述阿秒脉冲激光产生和检测装置包括：
5.根据权利要求4所述的阿秒脉冲激光产生和检测装置，其特征在于，所述泵浦探测装置包括：分束片、泵浦光聚焦系统、产生气体靶、金属膜、泵浦光轮胎镜、延时系统、探测光聚焦系统和合束镜；其中，
6.根据权利要求5所述的阿秒脉冲激光产生和检测装置，其特征在于：
7.根据权利要求4至6中任一项所述的阿秒脉冲激光产生和检测装置，其特征在于，所述光谱仪包括：狭缝、光栅、光栅电动平移台、光谱仪电动转台、用于将光子信号转变为电信号的微通道板、用于将电信号转变为荧光信号的荧光屏和用于采集
8.根据权利要求4至7中任一项所述的阿秒脉冲激光产生和检测装置，其特征在于，所述阿秒脉冲激光产生和检测装置还包括：激光源和锁定反馈系统；其中，
9.一种阿秒脉冲光谱的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括使用权利要求4至8中任一项所述的阿秒脉冲激光产生和检测装置；
10.一种测量瞬态吸收光谱的方法，其特征在于，所述测量瞬态吸收光谱的方法包括使用权利要求4至8中任一项所述的阿秒脉冲激光产生和检测装置；
...【技术特征摘要】
1.一种脉冲激光产生装置，其特征在于，所述脉冲激光产生装置包括：振荡器、泵浦源、展宽器、放大器和压缩器；其中：
2.根据权利要求1所述的脉冲激光产生装置，其特征在于，所述展宽器和所述放大器的数量均为2个，且所述另一路输出激光分成两路分别进入不同的所述展宽器进行光谱展宽再分别进入不同的所述放大器进行放大；
3.根据权利要求1或2所述的脉冲激光产生装置，其特征在于：
4.一种阿秒脉冲激光产生和检测装置，其特征在于，所述阿秒脉冲激光产生和检测装置包括：
5.根据权利要求4所述的阿秒脉冲激光产生和检测装置，其特征在于，所述泵浦探测装置包括：分束片、泵浦光聚焦系统、产生气体靶、金属膜、泵浦光轮胎镜、延时系统、探测光聚焦系统和合束镜；其中，
6.根据权利要求5所述的阿秒脉冲激...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏志义，喻苏玉，钟诗阳，李哲，滕浩，朱江峰，董全力，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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