[实用新型]一种超连续谱相干种子光源产生装置

说明书

技术领域

本实用新型属于激光啁啾放大系统(CPA)和激光参量放大系统(OPA)的种子光源设备技术领域，具体是涉及一种超连续谱相干种子光源产生装置。

背景技术

光啁啾放大系统(ChirpedPulseAmplification，CPA)和激光参量放大系统(OpticalParametricAmplification，OPA)是当前获得高功率高能量密度激光的两大途径，这些系统都需要相干种子光源作为注入并放大，而种子光性能的好坏决定了最终放大输出激光的性能好坏。此外，为了获得波长更短的阿秒脉冲，需要高次谐波的截止能量更高，这就要求采用波长更长的激光源来驱动，然而长波驱动又会降低高次谐波辐射的效率，研究表明驱动激光的中心波长为1.5μm-3μm是比较合适的，而人们在上世纪九十年代就发现在厚的晶体中能够实现非共线光参量放大过程，该过程就可实现中心波长在1.5μm-3μm的超宽带可调谐输出，这就要求种子光具有光谱宽、相干性好且光斑模式好等特性。

发明内容

本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种超连续谱相干种子光源产生装置，利用聚焦后的单色激光与钛宝石晶体的非线性相互作用——自相位调制来产生超连续谱白光，具有光谱宽、相干性好等特点。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种超连续谱相干种子光源产生装置，包括聚焦透镜、钛宝石晶体、准直透镜、缩束装置、凸透镜、凹透镜、单色激光源、超连续谱相干光源、飞秒激光装置、光谱仪、光谱仪数据线和电脑；所述缩束装置由凸透镜和凹透镜组成；所述钛宝石晶体设置在聚焦透镜和准直透镜的焦平面位置；所述凸透镜和凹透镜共焦设置；所述单色激光源通过聚焦透镜汇聚到钛宝石晶体并与之相互作用产生超连续谱白光源，所述超连续谱白光源经准直透镜收集并准直，再由缩束装置整形缩束至适当大小并作为种子光源束输出；所述单色激光源由飞秒激光装置产生；所述超连续谱白光源经过凹透镜后进入光谱仪，所述光谱仪与光谱仪数据线连接，所述光谱仪数据线与电脑连接。

本实用新型具有的有益效果：利用聚焦后的单色激光与钛宝石晶体的非线性相互作用——自相位调制来产生超连续谱白光，具有光谱宽、相干性好等特点。因此本实用新型具有结构简单、设计合理等特点。

附图说明

图1为本发明的装置示意图。

图2为具体实施事例的装置示意图。

图3为具体实施事例的光谱输出图。

图中：1、聚焦透镜；2、钛宝石晶体；3、准直透镜；4、缩束装置；5、凸透镜；6、凹透镜；7、单色激光源；8、超连续谱相干光源；9、飞秒激光装置；10、光谱仪；11、光谱仪数据线；12、电脑。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种超连续谱相干种子光源产生装置，如图1～图3所示，包括聚焦透镜、钛宝石晶体、准直透镜、缩束装置、凸透镜、凹透镜、单色激光源、超连续谱相干光源、飞秒激光装置、光谱仪、光谱仪数据线和电脑；所述缩束装置由凸透镜和凹透镜组成；所述钛宝石晶体设置在聚焦透镜和准直透镜的焦平面位置；所述凸透镜和凹透镜共焦设置；所述单色激光源通过聚焦透镜汇聚到钛宝石晶体并与之相互作用产生超连续谱白光源，所述超连续谱白光源经准直透镜收集并准直，再由缩束装置整形缩束至适当大小并作为种子光源束输出；所述单色激光源由飞秒激光装置产生；所述超连续谱白光源经过凹透镜后进入光谱仪，所述光谱仪与光谱仪数据线连接，所述光谱仪数据线与电脑连接。

当输入能量和透镜距离最优化时，一个稳定的单丝超连续谱种子光从蓝宝石中产生，其光谱范围为0.4μm-2.2μm，得到的光谱输出图如图3所示。图3显示的展宽光谱范围为0.8μm-2.2μm。这是由于OceanOptics-NIR256光纤光谱仪测量范围为0.8μm-2.5μm。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。