[发明专利]一种高效率光参量放大方法及装置

权利要求书

1.一种高效率光参量放大方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)产生飞秒脉冲，并将所述飞秒脉冲分为能量不同的两束光，一束光作为飞秒泵浦光，另一束光作为飞秒种子光；

(2)将所述飞秒泵浦光进行展宽后获得啁啾泵浦光，将所述飞秒种子光进行展宽后获得啁啾种子光；

(3)将所述啁啾泵浦光和所述啁啾种子光分别进行准直后同步共线入射到第一非线性晶体内进行第一级光参量放大，获得衰减的泵浦光、放大的信号光和放大的闲频光；

(4)滤除所述信号光后将泵浦光和闲频光共同输入至后一块非线性晶体内进行第i级光参量放大，获得进一步衰减的泵浦光、进一步放大的信号光和进一步放大的闲频光；其中，i为大于等于2且小于等于N的整数；

(5)当进行N级光参量放大后利用长波通滤光片滤除泵浦光和信号光，获得纯净的飞秒级脉宽且毫焦级高能量的闲频光脉冲；其中，N为大于2的正整数。

2.如权利要求1所述的高效率光参量放大方法，其特征在于，在步骤(1)中，能量高的一束光作为飞秒泵浦光，能量低的一束光光经过种子光产生装置产生飞秒种子光。

3.如权利要求1或2所述的高效率光参量放大方法，其特征在于，在步骤(4)中，利用带阻滤光片滤除所述信号光，所述带阻滤光片的滤光波段为信号光波段。

4.如权利要求1-3任一项所述的高效率光参量放大方法，其特征在于，N个非线性晶体的厚度均需满足：每一级中的非线性晶体均使闲频光能量达到接近饱和。

5.如权利要求1-4任一项所述的高效率光参量放大方法，其特征在于，N为4。

6.一种高效率光参量放大装置，其特征在于，包括：飞秒激光器(1)、分束器件(2)、种子光产生装置(3)、泵浦光展宽器(4)、种子光展宽器(5)、二向色镜(6)、多级放大单元和长波通滤光片(14)；

所述飞秒激光器(1)用于产生飞秒脉冲；

所述分束器件(2)用于将所述飞秒脉冲分为能量不同的两束光，一束光作为飞秒泵浦光，另一束光作为飞秒种子光；

所述种子光产生装置(3)用于将根据所述飞秒种子光产生宽带种子光；

所述泵浦光展宽器(4)用于对所述飞秒泵浦光进行展宽后输出啁啾泵浦光；

所述种子光展宽器(5)用于对所述宽带种子光进行展宽后输出啁啾种子光；

所述二向色镜(6)用于将所述啁啾泵浦光和所述啁啾种子光进行合并后输出；

所述多级放大单元用于对二向色镜(6)的输出进行多级放大后获得衰减的泵浦光、放大的信号光和放大的闲频光；

所述长波通滤光片(14)用于滤除泵浦光和信号光，获得纯净的飞秒级脉宽且毫焦级高能量的闲频光脉冲。

7.如权利要求6所述的高效率光参量放大装置，其特征在于，所述多级放大单元包括：N个BBO晶体和(N-1)个带阻滤波片；

N个BBO晶体依次设置在所述二向色镜(6)的出射光路的光轴上，且每相邻两个BBO晶体之间设置一个带阻滤波片；

BBO晶体用于对二向色镜(6)输出的光进行光参量放大；

带阻滤波片用于对放大后的光信号进行滤除啁啾信号光且保留皮秒泵浦光和啁啾闲频光的处理。

8.如权利要求7所述的高效率光参量放大装置，其特征在于，N个BBO晶体的厚度需满足：每个BBO晶体均能够使闲频光在每个晶体中出射时能量都达到饱和。

9.如权利要求7或8所述的高效率光参量放大装置，其特征在于，所述带阻滤波片能够使得泵浦光和闲频光完全透过，而信号光不能透过。