[实用新型]一种扩展方便的脉冲展宽器结构

说明书

本实用新型公开了一种扩展方便的脉冲展宽器结构，其采用了光栅、凹球面镜、凸面镜对光进行展宽，和采用了第一平面反射镜、第二平面反射镜、以及若干的第三平面反射镜来实现光脉冲的来回多次展宽，并且其至少设有1个第三平面反射镜进行光的垂直反射，如此，采用了折叠结构，一方面便于光的原路返回，另一方面通过增设第三平面反射镜就能增加光来回展宽的次数，其扩展性好，与常规offner展宽器相比，有利于在实现相同展宽量的情况下缩少本脉冲展宽器的整体尺寸，其具有实质性特点和进步；另，本案采用了光纤准直器进行光的输入和输出，便于光纤类超快激光器的使用。

技术领域

本实用新型涉及一种扩展方便的脉冲展宽器结构。

背景技术

随着工业飞秒超快激光器的不断发展，超短脉冲的放大在很长时间一直是科研界非常头痛的问题。极短的脉冲不利于吸收放大截止中的能量，和高峰值功率极易破坏放大器中的光学元器件。通过将脉冲的横截面积扩大，可以解决一部分问题，但是面积扩大带来能量密度的减小，更不利于吸收增益介质的存储能量，而且能够放大光斑直径的大小也因为晶体生长的困难达到了极限。为了放大超高峰值功率的激光脉冲，Gerard Mourou和Donna Strickland实用新型了啁啾脉冲放大技术，并因此获得了2018年诺贝尔物理学奖。啁啾脉冲放大技术使得超强激光能够达到的极限由10¹⁵W/cm²,一路增长到10²⁵W/cm²以上。其核心原理就是利用展宽器将脉冲展宽，将脉冲的峰值功率降低，然后进行常规放大，再压缩回窄脉宽，获得极高的峰值功率。一个激光器能够得到多大的峰值功率，很大程度上是由展宽器的展宽能力所决定的。早期Mourou使用的光纤技术进行展宽并不能够获得很大的展宽量。常规是利用offner展宽器和光纤展宽器。Offner展宽器由于能够承受较大的功率，而且可以参数自有调节匹配，经常被用在固体科研型超快激光器中，而且体积庞大，使用环境苛刻不利于在工业等大规模应用中。

到目前为止并没有小型化的大展宽量的光纤耦合型offner展宽器被研制出来。因此，如何克服上述存在的缺陷，已成为本领域技术人员亟待解决的重要课题。

实用新型内容

本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种扩展方便的脉冲展宽器结构。

为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种扩展方便的脉冲展宽器结构，包括有光纤准直器1、第一平面反射镜2、光栅3、凹球面镜4、凸面镜5、第二平面反射镜6、以及N个第三平面反射镜7，N为自然数；其中，所述光纤准直器1和N 个第三平面反射镜7都位于所述第一平面反射镜2的同一外侧并且位置有错开，所述第一平面反射镜2用于将所述光纤准直器1的准直出射光反射到所述光栅3上和将所述第三平面反射镜7反射来的光反射到所述光栅3上、以及用于将所述光栅3衍射至第一平面反射镜2的光反射到所述光纤准直器1中或反射到所述第三平面反射镜7上，所述第一平面反射镜2和所述第二平面反射镜6位于所述光栅3的同一外侧并且位置有错开，所述光栅3用于将所述第一平面反射镜2反射来的光衍射到所述凹球面镜4上和将所述第二平面反射镜6反射来的光衍射到所述凹球面镜4、以及用于将所述凹球面镜4反射来的光衍射到所述第二平面反射镜6上或衍射到所述第一平面反射镜2上，所述凹球面镜4与所述凸面镜5共心设置，所述凸面镜5用于将所述凹球面镜4反射来的光反射回凹球面镜4上，所述第二平面反射镜6用于将所述光栅3衍射到第二平面反射镜6的光非垂直的反射回光栅3 上以便于在后续过程中所述光栅3衍射到所述第一平面反射镜2的光能够反射到所述第三平面反射镜7上，该N个第三平面反射镜7分别用于将所述第一平面反射镜2反射来的光反射回所述第一平面反射镜 2上，并且当N等于1时，通过调节使该N个第三平面反射镜7用于将所述第一平面反射镜2反射来的光垂直反射回所述第一平面反射镜 2上，当N大于1时，通过调节使N-1个第三平面反射镜7分别用于将所述第一平面反射镜2反射来的光非垂直的反射回所述第一平面反射镜2上，通过调节使最后剩余的1个第三平面反射镜7用于将所述第一平面反射镜2反射来的光垂直反射回所述第一平面反射镜2上。