[发明专利]一种双啁啾频谱光参量放大器及放大方法

摘要

本发明适用于激光技术领域，提供了一种双啁啾频谱光参量放大器及放大方法，双啁啾频谱光参量放大器利用飞秒激光器组件产生时间同步的泵浦光与信号光，并分别独立地经过输入光栅和输入准直透镜，使信号光和泵浦光的不同频谱分量线性地分散聚焦在各自的焦点，在焦平面呈频率变化率符号相反的空间啁啾；然后，基于扇形的周期性极化晶体，完成所述泵浦光对信号光的全频谱的高效光参量放大，并产生宽光谱的闲频光；最后，利用分光镜将宽光谱的闲频光分离出来，并经输出准直透镜和输出光栅，完成由频谱域到时间域的傅里叶变换，再经必要的色散补偿，最终得到长波长的超短脉冲激光；本发明提供的光参量放大器结构简单，可以得到长波长的超短脉冲激光。

主权项

一种双啁啾频谱光参量放大器，其特征在于，包括：飞秒激光器组件、第一输入光栅、第二输入光栅、第一输入准直透镜、第二输入准直透镜和光学耦合镜，还包括沿光路方向依次放置的扇形的周期性极化晶体、分光镜、输出准直透镜和输出光栅；所述飞秒激光器组件用于产生时间同步的两路飞秒脉冲激光，包括泵浦光和信号光，其中，所述泵浦光依次经过所述第一输入光栅和第一输入准直透镜，并入射至所述光学耦合镜，所述信号光依次经过所述第二输入光栅和第二输入准直透镜，并入射至所述光学耦合镜，入射的所述泵浦光及所述信号光由所述光学耦合镜耦合到一起，其中，所述泵浦光和所述信号光的不同频谱分量线性地分散聚焦在各自的焦点，并在各自的焦点所在的焦平面呈频率变化率符号相反的空间啁啾；从所述光学耦合镜出射的所述泵浦光和所述信号光进入所述扇形的周期性极化晶体，以扇形的周期性极化晶体为非线性介质，完成所述泵浦光对所述信号光的全频谱的光参量放大，产生放大后的信号光和衰减的泵浦光，同时产生宽光谱的闲频光；并经过所述分光镜将放大后的信号光、衰减的泵浦光与所述闲频光分离，所述分离后的闲频光经过所述输出准直透镜和输出光栅后，完成由频谱域到时间域的傅里叶变换，得到长波长的超短脉冲激光；其中，所述泵浦光和信号光的每部分相对独立的频谱分量都与需要的所述扇形的周期性极化晶体的极化周期对应，从而使得整个频谱区域中的每部分频谱分量都满足相位匹配条件。