[发明专利]基于三周期性极化晶体的飞秒脉冲锁相中继方法及装置

权利要求书

1.基于三周期性极化晶体的飞秒脉冲锁相中继方法，其特征在于：该方法步骤如下：

a、从远端发射过来的飞秒激光脉冲序列功率较弱，作为输入信号；光源(3)发出的飞秒激光脉冲序列进入中继光路(1)后分为两束，其中一束功率较强作为输出信号，另一束功率较弱作为参考信号；

b、步骤a中的参考信号与输入信号在中继光路(1)中汇合，先后通过一号周期性极化晶体(8)、一号双色镜(12)、二号周期性极化晶体(14)、二号双色镜(16)、三号周期性极化晶体(18)和三号双色镜(20)；通过三个周期性极化晶体(8、14、18)时，分别产生三个波长减半的二次谐波信号，因而分别利用双色镜(12、16、20)实现原信号与二次谐波的分离；三个二次谐波信号在信号处理单元(2)中分别由三个光电探测器(9、27、22)探测后转化为电信号；

c、信号处理单元(2)对在步骤b中探测到的电信号进行处理，并产生控制信号，对光源(3)发出的脉冲重复频率进行反馈控制，使参考信号和输入信号的脉冲在时域上实时重叠并锁定。

2.一种基于三周期性极化晶体的飞秒脉冲锁相中继装置，其特征在于：它由光源(3)、中继光路(1)、和信号处理单元(2)组成；远端和光源(3)发射的激光分别射入中继光路(1)的两个输入端；中继光路(1)的输出端分别指向远端和信号处理单元(2)的输入端；信号处理单元(2)的输出端连接到光源(3)；

所述中继光路(1)的结构是：远端发射过来的飞秒激光经过一号扩束准直器(4)和一号四分之一波片(5)后射向一号偏振分光镜(6)；光源(3)发出的激光经过二号偏振分光镜(25)后分为两束，被透射的一束经过三号反射镜(24)、二号反射镜(23)和二号扩束准直器(21)后射向远端，被反射的一束经过一号偏振分光镜(6)后与远端发射来的激光汇合；汇合后的光束经过一号透镜(7)、一号周期性极化晶体(8)、二号透镜(10)和一号反射镜(11)后射向一号双色镜(12)；一号双色镜(12)的反射光射入一号光电探测器(9)的输入端，一号双色镜(12)的透射光经过三号透镜(13)、二号周期性极化晶体(14)和四号透镜(15)后射向二号双色镜(16)；二号双色镜(16)的反射光射入二号光电探测器(27)的输入端，二号双色镜(16)的透射光经过五号透镜(17)、三号周期性极化晶体(18)、和六号透镜(19)后射向三号双色镜(20)；三号双色镜(20)的反射光射入三号光电探测器(22)的输入端，三号双色镜(20)的透射光直接射出系统；

所述信号处理单元(2)的结构是：一号光电探测器(9)和二号光电探测器(27)的输出端连接至一号减法器(26)的输入端，二号光电探测器(27)和三号光电探测器(22)的输出端连接至二号减法器(32)的输入端，一号减法器(26)和二号减法器(32)的输出端连接至三号减法器(29)的输入端，三号减法器(29)的输出端连接至控制电路(28)的输入端，控制电路(28)的输出端连接至光源(3)。

3.根据权利要求2所述的基于三周期性极化晶体的飞秒脉冲锁相中继装置，其特征在于：所述一号周期性极化晶体(8)、二号周期性极化晶体(14)和三号周期性极化晶体(18)采用的非线性光学材料为碘酸锂。