CN107024816B - 高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，包括：脉冲振荡器、光纤预放大器、光纤主放大器以及高阶色散补偿及光谱展宽器，其中，高阶色散补偿及光谱展宽器对光纤主放大器输出的第二次放大的脉冲进行高阶色散补偿和光谱拓展，获得飞秒激光脉冲，包含按照光路顺序依次设置的第一准直透镜、二分之一波片、第一反射镜、第一衍射光栅、第一衍射棱镜、第二衍射棱镜、第二衍射光栅、直角镜、第二反射镜、高功率空间隔离器、耦合透镜、光子晶体光纤、第二准直透镜。本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统可实现高效高质的光参量转换以及超宽带飞秒脉冲激光输出。

Description

高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统

技术领域

本发明涉及超短脉冲激光和非线性光学领域，具体涉及一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统。

背景技术

近年来，随着光纤器件和增益光纤制作水平的不断提升，基于双包层掺杂光纤的脉冲放大系统迅速发展，单模光纤输出连续光功率可达10KW量级，基于光纤结构的飞秒啁啾脉冲放大系统已经获得了单脉冲能量5.7mJ，脉冲宽度200fs，脉冲平均功率230W的激光输出。在高功率超短脉冲放大系统中，增益窄化效应和高阶色散失配是限制激光脉冲宽度进一步窄化的主要原因。其中，光纤自身的高阶色散，啁啾脉冲形状畸变，残余的三阶色散直接影响飞秒脉冲的质量。在啁啾脉冲放大系统中，通常采用光纤展宽器、光栅展宽器、啁啾光纤光栅展宽器等。其中光栅展宽器的设计复杂，价格昂贵，体积较大，难以满足科研和工业生产的需要。而光纤展宽器的价格便宜，但是光纤本身的三阶色散与光栅压缩器的相同，导致残余三阶色散无法得到补偿。虽然，已经有多家公司成功设计了三阶色散补偿的单模光纤，但是过小的纤芯直径限制了这种光纤的应用。啁啾光纤光栅作为结合了光栅展宽器和光纤展宽器的优势，是一种具有广阔发展前景的展宽器件，但是现阶段面临制作难度大，反射率与反射带宽无法同时兼顾的技术问题。

针对三阶色散失配的问题，多种三阶色散压缩器被设计出来，用于补偿展宽器引入的三阶色散。其中最具代表性的就是啁啾镜和棱镜-光栅(棱栅)。相比使用棱镜作为压缩器，啁啾镜的使用更为简单，但是色散补偿量依旧有限。而结合了光栅和棱镜的棱栅既能够补偿由展宽器引入的二阶色散，还能够通过更换棱镜的参数调节三阶色散，达到补偿高阶色散的目的。

光纤中的光谱展宽是基于光纤本身的非线性效应。利用高功率的窄带脉冲光源激发光纤中诸如自相位调制、光孤子、四波混频以及受激拉曼散射等效应共同作用，可以获得十倍百倍于泵浦光源谱宽的超连续谱。超连续谱的展宽程度取决于泵浦激光波长、功率、以及光子晶体光纤长度。采用皮秒脉冲光源激发高非线性的光子晶体光纤是获得超连续谱的有效手段。但是，皮秒光源较宽的脉冲宽度导致所需泵浦功率增加，容易造成光子晶体光纤的端面损伤，对其端面处理要求较为苛刻；采用皮秒光源会极大地削弱超连续谱与泵浦光源的相干性，甚至使其完全退化；另一方面，皮秒光源二阶三阶色散量大，啁啾参数复杂，这些特性同样会传递到超连续谱光脉冲中，甚至恶化。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统。

本发明提供了一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，具有这样的特征，包括：脉冲振荡器，用于产生皮秒量级的种子脉冲；光纤预放大器，将种子脉冲进行第一次功率放大；光纤主放大器，对光纤预放大器输出的第一次放大的脉冲进行第二次功率放大；以及高阶色散补偿及光谱展宽器，对光纤主放大器输出的第二次放大的脉冲进行高阶色散补偿和光谱拓展，获得飞秒激光脉冲，其中，高阶色散补偿及光谱展宽器包含按照光路顺序依次设置的第一准直透镜、二分之一波片、第一反射镜、第一衍射光栅、第一衍射棱镜、第二衍射棱镜、第二衍射光栅、直角镜、第二反射镜、高功率空间隔离器、耦合透镜、光子晶体光纤、第二准直透镜，第一准直透镜和第二准直透镜用于将接收的脉冲准直到自由空间，二分之一波片通过旋转以改变脉冲的偏振角度，第一反射镜和第二反射镜用于改变脉冲方向，第一衍射光栅和第二衍射光栅平行设置，通过改变第一衍射光栅和第二衍射光栅的距离对脉冲的不同频率成分在空间中的光程差进行补偿，实现脉冲色散补偿，第一衍射棱镜和第二衍射棱镜平行设置，通过位置的调节将脉冲进行高阶色散补偿，获得超短脉冲，直角镜用于改变脉冲的方向，使脉冲返回，高功率空间隔离器用于确保脉冲单向传输，耦合透镜用于将脉冲耦合到高非线性光子晶体光纤，高非线性光纤受脉冲激发，产生非线性效应，输出飞秒激光脉冲。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，高阶色散为二阶色散和三阶色散。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，脉冲振荡器为被动锁模光纤激光器，具有：LD泵浦、可饱和吸收镜、增益光纤、波分复用器、光纤布拉格光栅以及光纤分束器，LD泵浦作为脉冲振荡器的泵浦源，用于产生泵浦脉冲，可饱和吸收镜用于反射强光、吸收弱光以实现锁模，光纤分束器将接收的脉冲分为两路光束，将其中一路光束作为种子脉冲输出，另一路光束作为监测信号输出。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，光纤分束器的分束比为90:10，将90％的一路光束作为种子脉冲输出，10％的一路光束作为监测信号输出。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，光纤预放大器为单级光纤放大器或多级光纤放大器。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，光纤主放大器为多模光纤放大器或光子晶体光纤放大器。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，第一准直透镜的焦距为18mm，镜面直径12.7mm，第二准直透镜的焦距为4mm，镜面直径12.7mm。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，第一反射镜和第二反射镜的任意一单面均镀1020nm～1100nm反射膜以及976nm增透膜，与接收的对应脉冲均呈45°设置。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，第一衍射光栅和第二衍射光栅的工作波长均为1064nm，Littrow角均为41.7°。

在本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统中，还可以具有这样的特征：其中，第一衍射棱镜和第二衍射棱镜的工作波长均为1064nm，Brewster角均为59.7°。

发明的作用与效果

本发明提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统由于包括脉冲振荡器、光纤预放大器、光纤主放大器以及高阶色散补偿及光谱展宽器，脉冲振荡器产生皮秒量级的种子脉冲，光纤预放大器将种子脉冲进行第一次功率放大，光纤主放大器对第一次放大的脉冲进行第二次功率放大，高阶色散补偿及光谱展宽器对第二次放大的脉冲进行高阶色散补偿和光谱拓展，获得飞秒激光脉冲，因此本发明可以实现高效高质的光参量转换以及超宽带飞秒脉冲激光输出。

此外，本发明中光纤振荡器及放大器采用全光纤化光路结构，结构紧凑，体积小巧，稳定性高，易于维护，免去复杂的光路准直，且易于搭建。

另外，本发明中采用全保偏结构搭建系统，确保激光单一线偏振输出的同时，提高系统抗环境干扰能力，优化系统稳定性。

此外，本发明采用棱栅对实现对信号光的高质量压缩，有效补偿装置中光纤引入的二阶色散、三阶色散，获得近变换极限的飞秒脉冲。

另外，本发明采用飞秒脉冲激发高非线性光纤实现光谱拓展，获得超宽带飞秒超连续谱输出，同时调节棱栅对间距可以实现对输出光谱的调谐以及预啁啾补偿。

附图说明

图1是本发明的实施例中高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统的结构简图；

图2是本发明的实施例中高阶色散补偿及光谱展宽器的结构示意图；以及

图3是本发明的实施例中高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统作具体阐述。

图1是本发明的实施例中高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统的结构简图；以及图2是本发明的实施例中高阶色散补偿及光谱展宽器的结构示意图。

如图1～2所示，本实施例中的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统10包括依照光路顺序设置的：脉冲振荡器100、光纤预放大器200、光纤主放大器300以及高阶色散补偿及光谱展宽器400。

脉冲振荡器100为被动锁模光纤激光器，锁模原理可采用半导体可饱和吸收镜锁模、石墨烯锁模、非线性偏振旋转锁模或者非线性光纤环镜锁模。脉冲振荡器100包括：第一LD泵浦101、可饱和吸收镜102、第一增益光纤103、第一波分复用器104、光纤布拉格光栅105以及光纤分束器106。在本实施例中以上各光纤器件均为保偏器件，采用保偏熔接机实现低损耗熔接，熔接损耗小于0.1dB。

脉冲振荡器100用于产生种子脉冲，记为信号光ω₀。信号光ω₀的平均功率为20毫瓦左右，对应单脉冲能量为亚纳焦到几个纳焦，脉冲宽度为皮秒量级。在本实施例中的脉冲振荡器100采用半导体可饱和吸收镜实现锁模，信号光ω₀的重复频率为20MHz，中心波长为1064nm，平均输出功率为20mW，光谱宽度小于1nm，脉冲宽度9ps。

第一LD泵浦101作为脉冲振荡器100的泵浦源，在本实施例中第一LD泵浦101采用单模光纤耦合的半导体激光器，产生的泵浦激光的中心波长为976nm，最高输出光功率为500mW。

可饱和吸收镜102采用半导体材料制作的带尾纤可饱和吸收镜。该带尾纤可饱和吸收镜具有对强光反射、弱光吸收的特性，是锁模脉冲形成的关键器件，其工作波长为1064nm。

第一增益光纤103采用纤芯掺杂镱离子的增益光纤。受976nm的泵浦激光激发后，自发辐射出1020-1090nm的激光。

第一波分复用器104采用976/1064nm波分复用器。该976/1064nm波分复用器的最高承受功率为300mW。

光纤布拉格光栅105采用1064nm光纤光栅。该1064nm光纤光栅的光栅带宽为1nm，带宽范围内波长脉冲反射率为60％。

光纤分束器106采用分束比90:10的中心波长1064nm的分束器。信号光ω₀经过光纤分束器106按比例分为信号光ω₁、ω₂。90％端输出信号光ω₂用作光纤预放大器200的种子光，10％端输出信号光ω₁作为脉冲振荡器100输出信号监测。信号光ω₁用于实时监控脉冲振荡器100的正常锁模，并获得其重复频率、光谱成分、脉冲宽度等重要信息。

光纤预放大器200为单级或多级光纤放大器，用于实现对信号光ω₂的功率提升。光纤预放大器200包括：第二LD泵浦201、光纤隔离器202、第二波分复用器203和第二增益光纤204。在本实施例中以上各光纤器件均为保偏器件，采用保偏熔接机实现低损耗熔接，熔接损耗小于0.1dB。

在本实施例中，光纤预放大器200采用单级光纤放大器，基于激光脉冲受激辐射原理将信号光ω₂平均功率提升至数百毫瓦并输出，输出的激光脉冲记为信号光ω₃。信号光ω₃的平均功率为400mW，中心波长为1064nm，光谱宽度小于5nm，其光谱略微展宽的原因是功率提升导致的自相位调制。

第二LD泵浦201作为光纤预放大器200的泵浦源。在本实施例中第二LD泵浦201采用单模光纤耦合的半导体激光器，产生的泵浦激光的中心波长976nm，最高输出光功率900mW。

光纤隔离器202用于确保信号光ω₂单向传输，同时抑制后向返回激光，工作波长1064nm，隔离度大于40dB，最大承受光功率300mW。

第二波分复用器203采用976/1064nm波分复用器，最高承受功率1W。

第二增益光纤204采用纤芯掺杂镱离子的增益光纤，受976nm的泵浦激光激发后，自发辐射出1020-1090nm的激光。

光纤主放大器300为采用高掺杂增益光纤实现的多模光纤放大器或光子晶体光纤放大器，对信号光ω₃进行功率提升。光纤主放大器300包括：第三LD泵浦301、第四LD泵浦302、高功率隔离器303、合束器304以及第三增益光纤305。在本实施例中以上各光纤器件均为保偏器件，采用保偏熔接机实现低损耗熔接，熔接损耗小于0.1dB。

在本实施例中光纤主放大器300采用大模场光子晶体光纤放大器，可以有效抑制高功率放大过程中非线性相位累积造成的光谱和脉冲畸变。信号光ω₃在光纤放大器300中平均功率提升至瓦量级或更高，记为信号光ω₄。信号光ω₄的中心波长为1064nm，脉冲宽度小于20ps，光谱宽度大于15nm，ω₄的平均功率视第三LD泵浦301输出泵浦功率而定，最高可达20W。

第三LD泵浦301和第四LD泵浦302均采用多模光纤耦合的半导体激光器，产生的泵浦激光的中心波长为976nm，最高输出光功率27W。

高功率隔离器303用于确保信号光ω₃单向传输，同时抑制后向返回激光，其工作波长1064nm，隔离度大于40dB，最大承受光功率2W。

合束器304为泵浦信号合束器，泵浦端连接第三LD泵浦301和第四LD泵浦302，信号端连接高功率隔离器303，输出端连接增益光纤305，其泵浦端单臂最高承受光功率30W。

第三增益光纤305为光子晶体增益光纤，在本实施例中采用纤芯掺杂镱离子的保偏双包层光子晶体光纤，纤芯直径14um，内包层直径135um，较大的纤芯直径能够有效抑制放大过程中非线性相位累积导致的光谱及脉冲畸变；双包层结构使泵浦光在纤芯和内包层之间穿梭，极大地提高掺杂离子对泵浦光的吸收效率，提高放大效率；光子晶体的结构则确保信号光在光纤中始终保持单模传输，输出光斑模式为基横模，确保输出光束质量，同时抑制模式色散。

高阶色散补偿及光谱展宽器400用于脉冲压缩以及高阶色散补偿，以及实现光谱拓展，获得超宽带飞秒激光脉冲。高阶色散补偿及光谱展宽器400包括用于脉冲压缩以及高级色散补偿的棱栅对和用于实现光谱拓展，获得超宽带飞秒激光脉冲高非线性光纤。棱栅对的选型及位置如下：其中光栅对光栅常数为1000l/mm，棱镜对选用材料为SF10的棱镜；信号光ω₄以Littrow角入射光栅，经光栅后的衍射光线以Brewster角入射棱镜，棱镜对和光栅对严格平行，入射光线和出射光线平行；高非线性光纤可以为色散平坦的高非线性光纤或高非线性光子晶体光纤，泵浦激光波长位于其零色散点附近或其负色散区域。信号光ω₄经棱栅对压缩后的飞秒脉冲信号记为ω₅，ω₅的平均功率可达瓦量级，脉冲宽度小于200fs，脉冲形状为近Gauss线型。通过耦合部件将信号光ω₅注入高非线性光纤中可以获得光谱数十倍甚至百倍于泵浦光谱宽度的飞秒量级宽带信号光ω₆。

图3是本发明的实施例中高阶色散补偿及光谱展宽器的结构示意图。

如图3所示，本实施例中的高阶色散补偿及光谱展宽器400包括按照光路顺序摆放的第一准直透镜401、二分之一波片402、第一反射镜403、第一衍射光栅404、第一衍射棱镜405、第二衍射棱镜406、第二衍射光栅407、直角镜408、第二反射镜409、高功率空间隔离器410、耦合透镜411、光子晶体光纤412、第二准直透镜413。

第一准直透镜401为镀c类增透膜(1050-1700nm)的消色差透镜，用于将信号光ω₄准直到自由空间中进行脉冲压缩，该透镜焦距为18mm，镜面直径12.7mm。

二分之一波片402工作波长为1064nm，通过旋转二分之一波片可以改变棱栅的压缩效率，原因在于光栅与棱镜均为偏振敏感器件，改变信号光的偏振角度会影响信号光入射到棱栅时透射光和衍射光的比例，从而改变压缩效率。

第一反射镜403为任意单面镀1020-1100nm反射膜以及976nm增透膜的反射镜，用于改变信号光反向，反射率大于99％，与信号光成45°设置。

第一衍射光栅404和第二衍射光栅407的工作波长均为1064nm，Littrow角均为41.7°，光栅线数为1000line/mm，衍射效率大于90％，两个光栅平行设置。其压缩脉冲原理为：信号光ω₄入射到光栅栅区时发生衍射，不同频率的光出射角度不同，导致他们在自由空间中走过的光程不同，信号光在光纤中传输时由于色散效应，脉冲被展宽，光栅压缩则通过改变信号光不同频率成分在空间中的光程差来补偿因为光纤色散导致的脉冲展宽，从而达到压缩脉冲的效果。

第一衍射棱镜405和第二衍射棱镜406的工作波长均为1064nm，Brewster角为59.7°，两个棱镜平行设置。由于棱镜特殊的材质，其二阶色散和三阶色散系数均与光纤材料相反，且与棱镜对间距成正比，增大棱镜间距会线性改变整个装置的二阶和三阶色散总量，调节棱镜和光栅间距能改变所补偿二阶和三阶色散的比例，合适的棱镜与光栅间距以及合适的棱栅系统间距能有效地将光纤引入的二阶和三阶色散总量，同时补偿为近零色散，获得接近变换极限的超短脉冲。

直角镜408与棱镜衍射光束方向垂直，将光束向下平移后返回棱栅系统二次压缩，其工作波长1064nm，反射率大于99％。压缩后的信号光ω₅的中心波长1064nm，脉冲宽度小于200fs，光谱宽度大于15nm，平均功率视第三LD泵浦301和第四LD泵浦302的输出泵浦功率而定，最高可达10W。

第二反射镜409也采用任意单面镀1020-1100nm反射膜以及976nm增透膜的反射镜，反射率大于99％，与信号光成45°设置。用于改变压缩后的信号光ω₅的方向。

高功率空间隔离器410为在自由空间中使用的光隔离器，其工作中心波长为1064nm，最高承受光功率2W，对回返光的隔离度大于30dB，且要求信号光竖直偏振输入，水平偏振输出。隔离器的主要作用为确保信号光单向传输并抑制后向返回激光。

耦合透镜411为焦距为4mm的消色差透镜，透镜镀c类增透膜(1050-1700nm)。该透镜作用为将信号光ω₅耦合到高非线性光子晶体光纤412，实现光谱拓展，耦合效率大于40％。

光子晶体光纤412为具有较高非线性系数的保偏光子晶体光纤。其特征在于非线性系数为12.4W^-1Km^-1，零色散点位于540nm，1064nm波长位于其负色散区域，同时该光纤采用保偏光子晶体结构，保证产生激光线偏振态以及单模输出。高功率信号光ω₅入射会激发其产生强烈的非线性效应，实现高效率、高质量的光谱拓展及宽带飞秒激光脉冲输出。

第二准直透镜413用于将信号光ω₆准直输出到自由空间，是焦距为4mm的消色差透镜，镜面直径12.7mm。信号光ω₆的输出激光波长覆盖200nm以上，具体光谱范围及功率视第三LD泵浦301和第四LD泵浦302的泵浦功率而定，脉冲宽度小于500fs。

本实施例的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统10的使用过程如下：

如图1～3所示，信号光ω₀经过脉冲振荡器100内部光纤分束器106按比例分为信号光ω₁、ω₂。信号光ω₂作为种子脉冲输入光纤预放大器200；ω₁作为监测信号。光纤预放大器200将信号光ω₂平均功率提升至数百毫瓦，记为信号光ω₃。信号光ω₃在光纤放大器300中平均功率提升至瓦量级或更高，记为信号光ω₄。信号光ω₄进入高阶色散补偿及光谱展宽器400，经棱栅对压缩后的飞秒脉冲信号记为ω₅。耦合部件将信号光ω₅注入高非线性光纤412中可以获得光谱数十倍甚至百倍于泵浦光谱宽度的飞秒量级宽带信号光ω₆，信号光ω₆，经过第二准直透镜413准直输出到自由空间。

实施例的作用与效果

本实施例提供的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统由于包括脉冲振荡器、光纤预放大器、光纤主放大器以及高阶色散补偿及光谱展宽器，脉冲振荡器产生皮秒量级的种子脉冲，光纤预放大器将种子脉冲进行第一次功率放大，光纤主放大器对第一次放大的脉冲进行第二次功率放大，高阶色散补偿及光谱展宽器对第二次放大的脉冲进行高阶色散补偿和光谱拓展，获得飞秒激光脉冲，因此本实施例可以实现高效高质的光参量转换以及超宽带飞秒脉冲激光输出。

此外，本实施例中光纤振荡器及放大器采用全光纤化光路结构，结构紧凑，体积小巧，稳定性高，易于维护，免去复杂的光路准直，且易于搭建。

另外，本实施例中采用全保偏结构搭建系统，确保激光单一线偏振输出的同时，提高系统抗环境干扰能力，优化系统稳定性。

此外，本实施例采用棱栅对实现对信号光的高质量压缩，有效补偿装置中光纤引入的二阶色散、三阶色散，获得近变换极限的飞秒脉冲。

另外，本实施例采用飞秒脉冲激发高非线性光纤实现光谱拓展，获得超宽带飞秒超连续谱输出，同时调节棱栅对间距可以实现对输出光谱的调谐以及预啁啾补偿。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于，包括：

脉冲振荡器，为被动锁模光纤激光器，用于产生皮秒量级的种子脉冲，具有可饱和吸收镜、增益光纤，所述增益光纤为保偏光纤；

光纤预放大器，将所述种子脉冲进行第一次功率放大；

光纤主放大器，对所述光纤预放大器输出的第一次放大的脉冲进行第二次功率放大；以及

高阶色散补偿及光谱展宽器，对所述光纤主放大器输出的第二次放大的脉冲进行高阶色散补偿和光谱拓展，获得飞秒激光脉冲，

其中，高阶色散补偿及光谱展宽器包含按照光路顺序依次设置的第一准直透镜、二分之一波片、第一反射镜、第一衍射光栅、第一衍射棱镜、第二衍射棱镜、第二衍射光栅、直角镜、第二反射镜、高功率空间隔离器、耦合透镜、光子晶体光纤、第二准直透镜，所述第一准直透镜和所述第二准直透镜用于将接收的脉冲准直到自由空间，

所述二分之一波片通过旋转以改变所述脉冲的偏振角度，

所述第一反射镜和所述第二反射镜用于改变所述脉冲方向，

所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅平行设置，通过改变所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅的距离对所述脉冲的不同频率成分在空间中的光程差进行补偿，实现所述脉冲色散补偿，

所述第一衍射棱镜和所述第二衍射棱镜平行设置，通过位置的调节将所述脉冲进行高阶色散补偿，获得超短脉冲，

所述直角镜用于改变所述脉冲的方向，使所述脉冲返回，

所述高功率空间隔离器用于确保所述脉冲单向传输，

所述耦合透镜用于将所述脉冲耦合到高非线性光子晶体光纤，

所述高非线性光纤受所述脉冲激发，产生非线性效应，输出所述飞秒激光脉冲。

2.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述高阶色散为二阶色散和三阶色散。

3.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述脉冲振荡器还具有：LD泵浦、波分复用器、光纤布拉格光栅以及光纤分束器，

所述LD泵浦作为所述脉冲振荡器的泵浦源，用于产生泵浦脉冲，

所述可饱和吸收镜用于反射强光、吸收弱光以实现锁模，

所述光纤分束器将接收的脉冲分为两路光束，将其中一路光束作为所述种子脉冲输出，另一路光束作为监测信号输出。

4.根据权利要求3所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述光纤分束器的分束比为90:10，将90％的一路光束作为所述种子脉冲输出，10％的一路光束作为所述监测信号输出。

5.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述光纤预放大器为单级光纤放大器或多级光纤放大器。

6.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述光纤主放大器为多模光纤放大器或光子晶体光纤放大器。

7.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述第一准直透镜的焦距为18mm，镜面直径12.7mm，

所述第二准直透镜的焦距为4mm，镜面直径12.7mm。

8.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜的均为单面均镀1020nm～1100nm反射膜和976nm增透膜的反射镜，均与接收的对应脉冲均呈45°设置。

9.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅的工作波长均为1064nm，Littrow角均为41.7°。

10.根据权利要求1所述的高阶色散补偿啁啾光谱展宽系统，其特征在于：

其中，所述第一衍射棱镜和所述第二衍射棱镜的工作波长均为1064nm，Brewster角均为59.7°。

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