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[发明专利]预置空间啁啾的激光脉宽压缩系统-CN202011317501.4有效
发明人：王乘;王丁;刘星延;吴分翔;冷雨欣;李儒新 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-11-23 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H01S3/00 文献下载
摘要：一种预置空间啁啾的激光脉宽压缩系统，包括空间啁啾发生器，以及沿该空间啁啾发生器产生的空间啁啾激光方向依次放置的第一光学望远扩束器、近场光斑修正器、第二光学望远扩束器、第一激光能量放大器、......、第N光学望远扩束器、第M激光能量放大器、......、末端光学望远扩束器和空间啁啾型光栅压缩器；所述的空间啁啾发生器，用于使激光脉冲的不同光谱分量分布在光束横截面的不同位置，形成特定的空间啁啾比例。本发明能够充分利用光栅表面积、显著增加光栅压缩器的能量荷载，减少由于有限光栅尺寸造成的光栅压缩器的光束能量损耗，进而提升激光啁啾脉冲放大装置的输出峰值功率上限。
预置空间啁啾激光压缩系统

[发明专利]高功率激光时空啁啾脉冲放大系统-CN202110671420.2有效
发明人：张宗昕;许毅;冷雨欣;吴分翔;杨晓骏;归佳彦;钱佳毅 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： H01S3/00 文献下载
摘要：一种高功率激光时空啁啾脉冲放大系统，由激光种子脉冲源、脉冲时域展宽器、脉冲空间展宽器、可级联的啁啾脉冲放大器、脉冲空间压缩器和脉冲时域压缩器构成。由激光种子脉冲源输出种子脉冲，种子脉冲经脉冲时域展宽器展宽为时域啁啾脉冲，时域啁啾脉冲再经脉冲空间展宽器展宽为时空啁啾脉冲，然后通过一个或多个可级联的啁啾脉冲放大器对时空啁啾脉冲进行能量放大和光谱整形，经放大后的时空啁啾脉冲再依次经过脉冲空间压缩器和脉冲时域压缩器而被压缩为超短激光脉冲。该系统在时空啁啾脉冲放大过程中实现其光谱整形，可以有效抑制CPA系统中的光谱窄化和光谱红移，且避免了光谱滤波所造成的激光脉冲能量损耗及滤波装置适用条件的限制。
功率激光时空啁啾脉冲放大系统

[发明专利]一种反射式高峰值功率飞秒激光后压缩装置-CN202210883076.8在审
发明人： 吴分翔;冷雨欣;许毅;杨西杭;赵阳 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2022-07-26 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H01S3/081 文献下载
摘要：一种反射式高峰值功率飞秒激光后压缩装置，主要包括镀膜反射镜组成的非线性光谱展宽模块和宽带啁啾镜组成的色散补偿模块。高峰值功率飞秒激光经镀膜反射镜导向传输的同时完成非线性光谱展宽，然后经宽带啁啾镜完成色散补偿，实现脉冲宽度的进一步压缩。本发明利用镀膜技术解决了高峰值功率飞秒激光后压缩过程中所需高质量大口径薄片难制备的工艺问题，具有灵活高效，实用性强的特点。
一种反射峰值功率激光压缩装置

[发明专利]一种高峰值功率飞秒激光的多路分束装置和方法-CN202110819626.5在审
发明人： 吴分翔;许毅;冷雨欣;张宗昕;杨晓骏;钱佳毅;归佳彦 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2021-07-20 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： H01S3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高峰值功率飞秒激光的多路分束装置和方法，该装置主要包括光栅压缩器、分束系统、延迟系统、终端压缩系统。放大的纳秒激光先经光栅压缩器压缩至皮秒量级，然后经分束系统分束为多路皮秒激光，多路皮秒激光经延迟系统后注入到终端压缩系统进行分路压缩，输出多路高峰值功率飞秒激光。本发明将激光的压缩分为两个阶段，并且在中间过程完成多路分束，大大降低了现有技术难度，节约成本，具有调节方便、简单高效、实用性强等特点。
一种峰值功率激光多路分束装方法

[发明专利]高峰值功率飞秒激光负/正啁啾脉冲级联放大系统-CN202010278955.9有效
发明人： 吴分翔;许毅;冷雨欣;张宗昕;王乘;杨晓骏;归佳彦 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-04-10 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： H01S3/11 文献下载
摘要：一种高峰值功率飞秒激光负/正啁啾脉冲级联放大系统，其特点在于该系统是以负啁啾脉冲放大为前端，以正啁啾脉冲放大为后端的混合式高峰值功率飞秒激光系统。系统包括，钛宝石锁模振荡器、负啁啾脉冲放大前端、脉冲净化装置、正啁啾脉冲放大后端。本发明不仅可以提升高峰值功率飞秒激光的对比度,而且在不引入高阶色散补偿元件的条件下，能够有效地补偿激光系统的残余四阶色散，最终实现对比度高于10‑12、脉宽为傅里叶变换极限值的高峰值功率飞秒激光输出。此外，本发明还能抑制了激光放大过程中的光谱红移，从而获得更宽的放大光谱和更短的傅里叶变换极限脉宽。
峰值功率激光啁啾脉冲级联放大系统

[发明专利]高峰值功率激光焦点的定位方法-CN202011001548.X在审
发明人： 吴分翔;冷雨欣;许毅;张宗昕;杨晓骏;钱佳毅;归佳彦 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-09-22 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： B23K26/066 文献下载
摘要：本发明公开了一种高峰值功率激光焦点的定位方法，放大激光先经多孔掩膜完成能量衰减，衰减后的激光进入压缩器压缩，然后被离轴抛面镜聚焦，其焦点通过CCD直接定位。此方法不需要引入其他复杂的能量衰减光路，仅利用多孔掩膜就可以将高峰值功率激光的能量充分衰减，而且不改变激光聚焦特性，从而能够实现激光焦点的直接定位。此外，通过优化多孔掩膜中小孔的数量和直径，还能轻松实现不同程度的激光能量衰减。本发明具有经济高效，实用性强的特点。
峰值功率激光焦点定位方法

[发明专利]飞秒激光脉冲前沿及波前畸变的补偿装置方法-CN201911031294.3有效
发明人： 吴分翔;许毅;杨晓骏;冷雨欣 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2019-10-28 - 公布日： 2021-01-01 - 主分类号： H01S3/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞秒激光脉冲前沿及波前畸变的补偿装置和方法，装置包括：薄膜偏振片、1/4波片、第一负透镜、第二负透镜、离轴抛面镜、可变形镜。激光脉冲经薄膜偏振片反射后沿轴方向依次经过1/4波片、第一负透镜、第二负透镜，再经离轴抛面镜反射后准直输出，输出脉冲经可变形镜零度反射后按原路返回，最后经薄膜偏振片透射输出。本发明不仅可以实现脉冲波前畸变的补偿，还能同时实现脉冲前沿畸变的动态补偿，在时域和空域上提高脉冲质量，使激光聚焦强度大大增强。具有调节方便、简单高效，实用性强的特点。
激光脉冲前沿畸变补偿装置方法

[发明专利]超高峰值功率飞秒激光级联混合压缩系统-CN202010228488.9在审
发明人：许毅;冷雨欣;吴分翔;张宗昕;王乘;杨晓骏;归佳彦 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-03-27 - 公布日： 2020-08-07 - 主分类号： H01S3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种超高峰值功率飞秒激光级联混合压缩系统，该系统包括光栅压缩器、扩束器和啁啾镜压缩器，放大激光先经光栅压缩器压缩到皮秒量级，再经扩束器扩束，最后经啁啾镜压缩器压缩到飞秒量级输出。本发明适用于超高峰值功率飞秒激光的压缩，可以大大降低现有技术的难度，节约成本，具有调节方便、简单高效、实用性强等特点。
超高峰值功率激光级联混合压缩系统

[发明专利]基于光谱滤波的光纤-固体宽带高信噪比激光放大系统-CN202010290709.5在审
发明人：许毅;冷雨欣;张宗昕;吴分翔;黄志远;杨晓骏;胡家兵;姬鹏华;归佳彦 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2020-04-14 - 公布日： 2020-08-07 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：一种基于光谱滤波的光纤‑固体宽带高信噪比激光放大系统，该系统包括飞秒光纤激光脉冲源、色散补偿装置、光谱展宽装置、光谱滤波装置和固体宽带激光放大装置，由飞秒光纤激光脉冲源产生飞秒激光脉冲，激光脉冲依次经色散补偿装置和光谱展宽装置而产生宽带激光脉冲，宽带激光脉冲经光谱滤波装置而产生宽带高信噪比的激光种子脉冲，宽带高信噪比的激光种子脉冲再进入固体宽带激光放大装置进行功率放大。利用该系统可以实现光纤‑固体联合宽带激光放大，从而获得高峰值功率的高信噪比飞秒脉冲。
基于光谱滤波光纤固体宽带高信噪激光放大系统

[发明专利]超强超短激光脉冲远场脉宽的单发测量装置和测量方法-CN201710786650.7有效
发明人： 吴分翔;许毅;冷雨欣 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2017-09-04 - 公布日： 2019-05-17 - 主分类号： G01J11/00 文献下载
摘要：一种超强超短激光脉冲远场脉宽的单发测量装置和测量方法，装置包括：沿待测超强超短激光脉冲入射方向依次放置的凹面镜、凸面镜、柱面镜、第一反射镜、延迟线、第二反射镜、二阶自相关仪和示波器。待测超强超短激光脉冲首先被由凹面镜和凸面镜组成的缩束系统缩束，缩束后的光束再被柱面镜在竖直方向上一维聚焦，聚焦光束分别通过第一反射镜、延迟线、第二反射镜，最后垂直射入二阶自相关仪，然后通过调节延迟线的高精度平移台使得聚焦光束的一维焦线正好落于二阶自相关仪的倍频晶体上，最后通过示波器获得待测脉冲的远场脉宽。本发明首次实现了高峰值功率激光系统输出超强超短激光脉冲远场脉宽的单发直接测量，具有调节方便、灵活高效和实用性强的特点。
超强超短激光脉冲远场脉宽单发测量装置测量方法

[发明专利]大口径超短激光脉冲前沿径向群延迟的测量装置和测量方法-CN201610005915.0有效
发明人： 吴分翔;许毅;李朝阳;冷雨欣 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2016-01-06 - 公布日： 2018-10-02 - 主分类号： G01J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种大口径超短激光脉冲前沿径向群延迟的测量装置和测量方法，装置包括设置在脉冲输出端的迈克尔逊干涉仪、二阶自相关仪，示波器，以及用于合束光路校正的近场光阑和远场光路。本发明大大降低了测量装置中所需光学元件的尺寸，而且不需要引入额外的理想参考光或是通过引入额外光学元件来产生理想参考光；首次实现了高峰值功率激光系统输出的大口径超短激光脉冲前沿径向群延迟的直接测量，具有调节方便、简单高效，实用性强的特点。
口径超短激光脉冲前沿径向延迟测量装置测量方法

[发明专利]大能量周期量级超高信噪比飞秒种子脉冲产生装置-CN201610323541.7有效
发明人：於林鹏;许毅;冷雨欣;吴分翔;李妍妍;徐至展 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2016-05-16 - 公布日： 2018-10-02 - 主分类号： H01S3/00 文献下载
摘要：一种大能量周期量级超高信噪比飞秒种子脉冲产生装置，先将800nm波段1kHz激光器输出的激光分成两束：其中一束激光经过缩束系统、倍频晶体后产生400nm倍频光，此倍频光经过光延时系统后作为泵浦光注入非线性晶体；另一束激光依次经过缩束系统、聚焦系统、全固态光谱展宽系统、色散补偿系统、交叉偏振波产生系统后，作为信号光注入非线性晶体，与上述泵浦光进行光参量放大。采用全固态光谱展宽系统，能够有效展宽入射光光谱，保证了系统能够紧凑、稳定地运行，调节方便，简单高效，可实现集成化、小型化，能够为超强超短激光系统提供稳定的优质种子源。
能量周期量级超高种子脉冲产生装置

[发明专利]一种用于飞秒激光脉冲放大系统中脉冲前沿畸变的补偿装置和补偿方法-CN201610005558.8有效
发明人：许毅;吴分翔;冷雨欣 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2016-01-06 - 公布日： 2018-07-13 - 主分类号： H01S3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于飞秒激光脉冲放大系统中脉冲前沿畸变的补偿装置和补偿方法，该装置安装在飞秒激光脉冲放大系统的两个放大级之间,包括一个凹透镜和一个离轴抛面镜，离轴抛面镜的焦距大于凹透镜的焦距，两者共焦放置。通过计算飞秒激光脉冲放大系统中所有透镜扩束器所引入的脉冲前沿畸变量，确定凹透镜的焦距。根据飞秒激光脉冲放大系统所要求的扩束比以及凹透镜的焦距，可以确定离轴抛面镜的焦距。在飞秒激光脉冲放大系统中使用该装置，不仅可以实现激光脉冲的扩束，还可以有效地补偿由透镜扩束器所引起的脉冲前沿畸变，从而提升聚焦后飞秒激光脉冲的真实聚焦峰值强度。
飞秒激光脉冲放大系统焦距脉冲前沿凹透镜离轴抛面镜畸变透镜补偿装置扩束器聚焦共焦放置激光脉冲装置安装放大级畸变量扩束比有效地扩束引入

[发明专利]高能钛宝石多通放大器热透镜效应的抑制方法-CN201610006385.1有效
发明人： 吴分翔;许毅;冷雨欣 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2016-01-06 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： H01S3/08 文献下载
摘要：一种高能钛宝石多通放大器热透镜效应的抑制方法，通过计算确定钛宝石在具体泵浦条件下的热透镜焦距，再根据放大器的空间布局创建一相应的透镜阵列，在放大输出准直平面波的假设上，利用ABCD矩阵反向计算出信号光在扩束系统中凸透镜处的半径和此光束的会聚角，再根据实际入射信号光设计一相应扩束系统，使扩束后凸透镜处的信号光半径与上述计算值相等，并具有与上述会聚角相等的发散角，从而能够正好补偿热透镜对光束的聚焦作用。本发明在不引入任何额外的光学元件的基础上，对热透镜产生的光束聚焦做出了完全补偿，避免了热自聚焦现象所引起的激光工作物质损伤，并有效提升了放大器的能量提取效率。本发明具有简单高效，实用性强的特点。 1
放大器钛宝石热透镜效应扩束系统会聚角热透镜信号光多通相等凸透镜激光工作物质能量提取效率热透镜焦距入射信号光泵浦条件反向计算放大输出光束聚焦光学元件聚焦作用空间布局透镜阵列中凸透镜发散角平面波自聚焦扩束准直损伤引入创建

[发明专利]大能量反射式光衰减器-CN201510898112.8在审
发明人：陆俊;冷雨欣;许毅;张宗昕;李妍妍;郭晓杨;邹晓;黎文开;吴分翔 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2015-12-08 - 公布日： 2016-03-02 - 主分类号： G02B17/06 文献下载
摘要：一种大能量反射式光衰减器，主要由高反镜、楔板、白片、平移台、扩束透镜、垃圾桶构成。本发明具有制作简单，操作方便的特点，可以有效地衰减数十焦耳量级的大能量重复频率的入射激光脉冲，不同波长的脉冲的衰减系数差别不大，衰减过程不会引入材料色散，不会对脉冲引入波前畸变，可减少对后续脉冲压缩和聚焦的影响。
能量反射衰减器

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