啁啾体布拉格光栅(CVBG)在脉冲展宽取紧缩范畴的运用

啁啾体布拉格光栅(CVBG)在脉冲展宽取紧缩范畴的运用



--- 基于下毁伤阈值CBG在飞秒激光中的运用

 
媒介:飞秒超快强激光手艺是或得下功率飞秒光源的主要手腕。自上世纪80年月,Mourou等人初次将雷达旌旗灯号放大实际运用于光学范畴,提出啁啾脉冲放大(CPA)手艺观点以来,飞秒超快强激光手艺便与得了很大的生长。啁啾脉冲放大(CPA)手艺的中心头脑是:为制止放大历程中,光脉冲能量凌驾元件的毁伤阈值而毁伤元件,同时又能够有效地从增益介质中抽取能量,先将脉冲经由展宽器展宽后再进入放大器中放大,从放大器中出来的脉冲再经由压缩器紧缩,如许便能够获得短脉冲、下功率的飞秒脉冲。

凭据啁啾脉冲放大道理,飞秒强激光脉冲体系重要由四局部构成:超短脉冲振荡器、脉冲展宽器、脉冲放大器和脉冲压缩器。飞秒脉冲体系的关键技术就是色散赔偿题目,即脉冲展宽器取 脉冲压缩器的公道设想的题目。上面便简朴引见一下飞秒激光体系中的脉冲展宽器和脉冲压缩器:

(1) 脉冲展宽器设想道理:脉冲进入脉冲展宽器,经由脉冲展宽器的光栅(CBG)衍射后,脉冲中差别频次的光果衍射角差别而分散开,而衍射元件的安排又使脉冲的蓝光局部的光程比红光局部少,如许红光便会先于蓝光脱离脉冲展宽器,种子脉冲便得到了初始展宽,经由展宽后的脉冲峰值功率低,如许便不会毁伤光学元件且能制止脉冲光过强而发生的种种非线性效应。

(2) 脉冲压缩器设想道理:取脉冲展宽器恰好相反,脉冲压缩器是将曾经展宽的高能量光谱再压缩回其初始的光谱状况。如许,便得到了短脉冲、下功率的飞秒脉冲。

那么怎样获得一个幻想的脉冲展宽器和脉冲紧缩气呢? 那么, 啁啾体布拉格光栅(CBG)是一个优越的选择。

啁啾体布拉格光栅是第一款可贸易用于飞秒激光脉冲的展宽和紧缩的光栅产物。它是一种反射式布拉格光栅且周期沿着光流传的偏向逐步转变。它照样现在超短飞秒脉冲激光范畴可以或许蒙受下脉冲能量和下功率的最小脉冲展宽器和脉冲压缩器。

在现在的光栅市场中,传统的刻痕光栅只能蒙受10W以下的平均功率,而光纤光栅也不能蒙受较下的功率密度。以是,如今的下功率啁啾脉冲放大(CPA)多依赖于电介质衍射光栅停止脉冲的紧缩。然则,这类电介质光栅仍旧具有取传统光栅一样的瑕玷:体积较大、偏振敏感性强、光学设置庞大等。为了战胜这些瑕玷,便需求从新寻觅一款新型的脉冲展宽器和压缩器。终究,科研工作者经由过程对高分子材料——光敏玻璃(Photo-Thermo-Refractive glass简称 PTR)的加工,胜利的研制出了大孔径啁啾体布拉格光栅(CBG 上海昊量光电设备有限公司-中国区域代理商)用于啁啾放大手艺(CPA)的脉冲的展宽和脉冲的紧缩。基于啁啾体布拉格光栅(CBG)( 上海昊量光电-中国地区代理商)设置的下功率光纤啁啾脉冲放大(CPA)体系如图1所示:

 
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图1  下功率光纤CPA放大体系的实行设置图

 
跟着手艺的共同性,海内的一些科研工作者们也逐步最先用这类新型的啁啾体布拉格光栅(CBG)用于脉冲的展宽和脉冲的紧缩,而且获得很好的结果。具啁啾体布拉格光栅(CBG)产物及事情原理图如图(2)和图(3)所示。

 
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图2  啁啾体布拉格光栅产物
 
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图3  脉冲的展宽取紧缩(种子光从一侧射入可展宽,另外一侧则紧缩)

 
2008年,我们在啁啾体布拉格光栅(CBG)充任脉冲展宽器和脉冲压缩器的光纤啁啾脉冲放大(CPA)体系中曾经胜利的演示了最常用的两种波长:1.55um和1um.在1050nm处,我们器具有75%反射率的啁啾体布拉格光栅(CBG)作为脉冲展宽器和脉冲压缩器在光纤啁啾脉冲放大(CPA)体系中得到了平均功率75W、脉冲宽度为650fs的激光脉冲。事实上,我们如今体系的平均功率远远低于啁啾体布拉格光栅(CBG)的毁伤阈值,由于啁啾体布拉格光栅(CBG)至能够负担10^11W/cm^2的功率密度(可参考CBG专利材料)。

 
上面是客户较为体贴的啁啾体布拉格光栅的相干状况:

(光敏玻璃)PTR  LIDT: >10J/cm2  (1064nm ,10ns pluse);
可蒙受功率密度:10^11W/cm2  ;
可蒙受温度:   400℃;
波长局限:350nm ~2700nm ;
衍射效力: 高达95% ;

 
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啁啾体布拉格光栅(CBG)产品信息,或间接来电征询021-34241962。



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