CN112421353A - 抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置及调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置及调节方法，解决现有光纤飞秒激光器存在增益窄化效应，导致压缩脉宽受限的问题。装置包括锁模振荡器、一级单模光纤预放大器、光谱整形系统和主放大系统；一级单模光纤预放大器输入端与锁模振荡器连接，输出端设有第一准直透镜；光谱整形系统包括计算机、第一半波片、偏振分光棱镜、透射光栅、第二准直透镜和反射式空间光调制器，透射光栅位于偏振分光棱镜反射光路上；计算机控制反射式空间光调制器产生对入射激光光谱整形的灰度图像，整形后的激光原路返回并经偏振分光棱镜透射至主放大系统；主放大系统包括依次设置的反射镜组、多级放大器、第四准直透镜、光栅压缩器及第一高反射率镜。

Description

抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置及调节方法
技术领域
本发明涉及超短激光整形技术，具体涉及一种抑制增益窄化效应并获得超短脉冲放大输出的装置及该装置的调节方法。
背景技术
啁啾脉冲放大技术是实现超短脉冲激光的有效方法。其中光纤飞秒激光器由于具有良好的稳定性与光束质量，成为了高精密加工方面不可或缺的主干力量。但是由于光纤增益介质的固有增益线型，会使得种子源中心波长附近的增益效果明显好于边缘，从而造成增益窄化效应，使得最终从放大系统输出的激光光谱变窄，导致从原理上限制压缩脉冲的脉宽(由于光谱宽度*脉冲宽度＝定值，光谱宽度变窄，则脉冲宽度变宽，进而输出激光的峰值功率变低)，大大限制了光纤激光的峰值功率以及激光加工的应用多样性。
发明内容
为了解决现有光纤飞秒激光器存在增益窄化效应，导致压缩脉宽受限，进而限制激光峰值功率的技术问题，本发明提供了一种抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置及调节方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特殊之处在于：包括锁模振荡器、一级单模光纤预放大器、光谱整形系统和主放大系统；
所述一级单模光纤预放大器的信号输入端与锁模振荡器连接，一级单模光纤预放大器的输出端设有第一准直透镜；
所述光谱整形系统包括计算机以及依次设置在第一准直透镜出射光路上的第一半波片、偏振分光棱镜、透射光栅、第二准直透镜和反射式空间光调制器，且透射光栅位于偏振分光棱镜的反射光路上；所述第一半波片可实现转动调节，用于使偏振分光棱镜反射的光强达到最大；
所述计算机控制反射式空间光调制器产生用于对入射激光光谱进行整形的灰度图像，整形后的激光原路返回并经偏振分光棱镜透射至主放大系统；
所述主放大系统包括反射镜组、多级放大器、第四准直透镜、光栅压缩器及第一高反射率镜；
所述多级放大器的信号输入端设有第三准直透镜；
所述反射镜组用于将偏振分光棱镜透射出的光束耦合至第三准直透镜；
所述第四准直透镜设置在多级放大器的输出端；
所述光栅压缩器位于第四准直透镜的出射光路上，光栅压缩器用于对入射的激光进行色散补偿和改变光高差，光栅压缩器处理后的激光经所述第一高反射率镜反射输出。
进一步地，还包括与计算机相连的自相关仪；
所述自相关仪用于获取第一高反射率镜输出的激光脉宽并传输给计算机，计算机根据该激光脉宽调整反射式空间光调制器的灰度图像，使第一高反射率镜反射输出的激光脉宽达到最佳脉宽。
进一步地，所述主放大系统还包括设置在第四准直透镜出射光路上的第三反射镜，第三反射镜用于将光路折转90°并入射至光栅压缩器；
所述第一高反射率镜和自相关仪之间设置第二高反射率镜和第三高反射率镜，且第二高反射率镜靠近第一高反射率镜设置。
进一步地，所述一级单模光纤预放大器包括第一半导体激光器、波分复用器、单模掺镱增益光纤和第一隔离器；
所述波分复用器的泵浦端与第一半导体激光器连接，其信号输入端与锁模振荡器连接，输出端通过依次设置的单模掺镱增益光纤、第一隔离器与所述第一准直透镜连接。
进一步地，所述多级放大器包括沿光路依次设置的一级放大单元和二级放大单元；
所述一级放大单元包括第二半导体激光器、第一合束器、掺镱双包层增益光纤和第二隔离器；第一合束器的信号输入端与所述第三准直透镜连接，其泵浦端与第二半导体激光器连接，输出端通过掺镱双包层增益光纤与第二隔离器的信号输入端连接；
所述二级放大单元包括第三半导体激光器、第二合束器和掺镱增益光纤；第二合束器的信号输入端与第二隔离器输出端连接，其泵浦端与第三半导体激光器连接，输出端通过掺镱增益光纤与所述第四准直透镜连接。
进一步地，所述掺镱增益光纤输出至第四准直透镜的端面与掺镱增益光纤光轴之间夹角为锐角。
进一步地，所述锐角为6°～10°。
进一步地，所述反射镜组包括沿光路依次设置且反射面平行的第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜和第二反射镜的反射面与光轴均呈45°夹角；所述偏振分光棱镜透射出的光束依次经第一反射镜和第二反射镜反射后，耦合至第三准直透镜；
所述光栅压缩器包括沿第三反射镜出射光路依次设置的光栅对和屋脊棱镜。
进一步地，还包括设置在反射镜组和第三准直透镜之间的第二半波片。
同时，本发明还提供一种抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置调节方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
1)通过一级单模光纤预放大器将锁模振荡器出射的激光进行功率放大，并经过第一准直透镜对放大后的激光进行准直；
2)准直后的激光依次经光谱整形系统的第一半波片、偏振分光棱镜反射，经透射光栅衍射、第二准直透镜准直后入射至反射式空间光调制器，反射式空间光调制器对入射激光光谱进行整形，整形后的激光原路返回并经偏振分光棱镜透射至主放大系统；
同时，转动调整第一半波片的位置，使偏振分光棱镜的反射功率最大；
3)经主放大系统的多级放大器放大后的激光经第四准直透镜准直入射至光栅压缩器，光栅压缩器对入射的激光进行色散补偿和改变光高差，出射的光束经第一高反射率镜反射输出；
4)通过自相关仪获取步骤3)输出的激光脉宽，并将获取激光脉宽传输给计算机，计算机根据该激光脉宽，调整反射式空间光调制器的灰度图像，使第一高反射率镜的输出激光脉宽达到最佳脉宽。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本发明装置采用第一半波片与偏振分光棱镜相结合的方式进行偏振状态的改变，并配合反射式空间光调制器进行光谱调制，通过计算机使反射式空间光调制器产生灰度图像，对激光进行光谱强度的调控，达到光谱整形调制，整形调制之后的激光耦合至主放大系统中，主放大系统对激光进行放大、压缩后，产生窄脉宽、高峰值功率的飞秒级的脉冲激光。
2、本发明装置反射式空间光调制器采用二维的、用于空间光整形的反射式空间光调制器，通过计算机控制器产生灰度图进行光谱强度的调控，达到光谱整形，以及在后续放大中达到抑制增益窄化的目的。
3、本发明装置可通过自相关仪监测第一高反射率镜反射输出的激光脉宽，并通过计算机控制反射式空间光调制器的灰度图像，可使输出激光脉宽达到最佳脉宽，实现更准确的激光输出，便于激光加工的应用多样性。
4、本发明装置设有第三反射镜、第二高反射率镜和第三高反射率镜，均对光路进行折转，使得装置小型化。
5、为了防止反馈光通过，本发明将增益光纤输出至第四准直透镜的端面斜切一个角。
6、本发明装置还包括第二半波片，多级放大器的信号输入端为保偏光纤时，可提高耦合效率。
附图说明
图1是本发明抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置实施例一结构示意图；
图2是本发明抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置实施例二结构示意图；
图3是本发明抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置中锁模光纤激光器光谱图；
图4是未经光谱整形调制的输出脉冲光谱图；
图5是与图4对应的自相关脉冲图，其中，a是未整形光谱对应的测试脉冲宽度自相关拟合脉宽，b是未整形光谱对应的测试脉冲宽度自相关数据曲线；
图6是本发明抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置输出脉冲光谱图；
图7是与图6对应的自相关脉冲图，其中，a是经过整形的光谱对应的测试脉冲宽度自相关拟合脉宽，b是经过整形的光谱对应的测试脉冲宽度自相关数据曲线；
其中，附图标记如下：
01-一级单模光纤预放大器，02-光谱整形系统，03-反射镜组，04-多级放大器，05-光栅压缩器；
1-锁模振荡器，2-第一半导体激光器，3-波分复用器，4-单模掺镱增益光纤，5-第一隔离器，6-第一准直透镜，7-第一半波片，8-偏振分光棱镜，9-透射光栅，10-第二准直透镜，11-反射式空间光调制器，12-计算机，13-第一反射镜，14-第二反射镜，15-第三准直透镜，16-第二半导体激光器，17-第一合束器，18-掺镱双包层增益光纤，19-第二隔离器，20-第三半导体激光器，21-第二合束器，22-掺镱增益光纤，23-斜角光纤，24-第四准直透镜，25-第三反射镜，26-第一光栅，27-第二光栅，28-屋脊棱镜，29-第一高反射率镜，30-第二高反射率镜，31-第三高反射率镜，32-自相关仪，33-第二半波片。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。
实施例一
空间光调制器可以通过改变其内液晶的偏转方向来调节通过其不同部位的光强度或相位，由于液晶数量多，填充比高，具有调节精度高、范围广、可编程等优点，因此，本发明针对高增益、大功率飞秒激光放大系统，通过基于空间光调制器的光谱整形系统来增加放大后的光谱宽度，进而提高极限压缩脉宽。
如图1所示，一种抑制增益窄化效应并获得超短脉冲放大输出的装置，包括种子源、一级单模光纤预放大器01、主放大系统以及基于空间光调制器的光谱整形系统02；利用空间光调制器的灰度图来进行光谱整形(利用测不准关系)，通过光谱整形增加放大后的光谱宽度来提高极限压缩脉宽，从而获得更窄的脉冲宽度，更大的峰值功率。
种子源是一个光纤为增益介质的锁模振荡器1，输出功率为10mw，光谱宽度约为10nm，重复频率为40MHz，脉冲宽度为10ps。锁模振荡器1的光谱图见图3所示。
由于放大系统存在损耗较大的问题，因此本实施例装置在种子源后加入一级单模光纤预放大器01。一级单模光纤预放大器01包括第一半导体激光器2、波分复用器3、单模掺镱增益光纤4和第一隔离器5；一级单模光纤预放大器01采用最大功率为9W、中心波长为976nm的第一半导体激光器2作为泵浦源，将其焊接在波分复用器3的泵浦端，种子源发出的信号光通过跳线焊接到波分复用器3的信号端，然后，通过波分复用器3的输出端，使其进入到0.6m左右的单模掺镱增益光纤4中，通过单模掺镱增益光纤4之后，再在单模掺镱增益光纤4后面焊接一个小型的单模放大隔离器(即第一隔离器5)，第一隔离器5用来阻断泵浦光以及防止放大后的激光逆向传输损害种子源。
种子源发出的信号光经过一级单模光纤预放大器01之后功率增加到60mW，为了使激光远距离传输而保持一定光斑大小，在一级单模光纤预放大器01的输出端(第一隔离器5的输出端)焊接一个小型的第一准直透镜6。
经第一准直透镜6准直后的激光进入光谱整形系统02，光谱整形系统02包括计算机12以及依次设置在第一准直透镜6出射光路上的第一半波片7、偏振分光棱镜8、透射光栅9、第二准直透镜10和反射式空间光调制器11(液晶空间光调制器)，且透射光栅9位于偏振分光棱镜8的反射光路上，第二准直透镜10为长焦透镜，具体为300mm大焦距平凸透镜；计算机12用于控制反射式空间光调制器11产生灰度图像，灰度图像用于对入射的激光光谱进行整形。由于反射式空间光调制器11只对其偏振方向与长轴方向(长轴是s偏振方向，短轴是p偏振方向)一致的偏振光起作用，所以在第一准直透镜6输出信号光后，通过偏振分光棱镜8(PBS)反射的光的偏振方向应刚好是反射式空间光调制器的长轴方向，因此需要通过转动第一半波片7使偏振分光棱镜8的反射光路最强。在通过透射光栅9之后，使其光谱在水平方向展开，然后通过第二准直透镜10进行准直，之后入射到反射式空间光调制器11上，其空间光调制器的作用原理是通过灰度图对其自身液晶偏移方向进行控制，改变各个位置的光的偏振方向，从而获得不同波长的光的反射强度，达到光谱调制的目的。
空间光调制器灰度图是通过计算机12内部的编程软件进行生成的，通过软件添加灰度图来进行光谱整形，然后，用光谱仪测量偏振分光棱镜的另一个方向发出的X方向偏振光光谱，来测量整形后的光谱形状，以及校正液晶像素点位置对应的光谱成分。整形后的激光原路返回并经偏振分光棱镜8透射至主放大系统。
主放大系统包括反射镜组03、多级放大器04、第四准直透镜24、第一高反射率镜29、光栅压缩器05，光栅对压缩器05作用是提供不同补偿的色散，补偿二阶色散，达到最短脉冲宽度，屋脊棱镜是提供光高差，并对光进行返回。光栅对衍射遵从光栅衍射方程。光栅压缩器05包括依次设置的光栅对和屋脊棱镜28，多级放大器04的信号输入端焊接有第三准直透镜15；经光谱整形系统02整形后从偏振分光棱镜8透射出的空间光大概只剩下6mW左右，为了将空间光高效率的耦合到后续的多级放大器04中，本实施例采用两个反射镜构成的反射镜组03，反射镜组03包括沿光路依次设置且反射面平行的第一反射镜13和第二反射镜14，且第一反射镜13和第二反射镜14的反射面与光轴均呈45°夹角。这样可以达到俯仰、偏摆的二维共轴调节，可以使得第三准直透镜15接受到更多的光，使其高效率的耦合到多级放大器04中(多级放大器04的光纤中)。由于整形加上反射镜组03光路过长，导致光斑产生一定的发散，耦合效率约为50％，使其进入非保偏单模光纤的输出光功率为3mW。
多级放大器04为两级放大系统，包括沿光路依次设置的一级放大单元和二级放大单元；一级放大单元包括第二半导体激光器16(9W半导体激光器)、第一合束器17、10um的掺镱双包层增益光纤18和第二隔离器19；第一合束器17的信号输入端与第三准直透镜15连接，其泵浦端与第二半导体激光器16连接，输出端通过掺镱双包层增益光纤18与第二隔离器19信号输入端连接；二级放大单元包括第三半导体激光器20、第二合束器21和纤芯直径为25um的掺镱增益光纤22；第二合束器21的信号输入端与第二隔离器19输出端连接，其泵浦端与第三半导体激光器20连接，输出端与掺镱增益光纤22的一端连接。一级放大单元是以第二半导体激光器16(9W半导体激光器)为泵浦光，通过第一合束器17使得之前耦合进入的信号光与泵浦光通过10um的掺镱双包层增益光纤18，并通过在第二隔离器19接口处涂抹高反射率胶使得泵浦光滤掉，然后经过第二隔离器19，最后输出160mW左右的信号光；经一级放大单元放大后的信号光在经过第二合束器21与另一个9W半导体激光器(第三半导体激光器20)发出的泵浦光一起进入纤芯直径为25um的掺镱增益光纤22，为了防止反馈光通过，本实施例将掺镱增益光纤22另一端端面斜切了一个6°～10°角，优选为8°角，这样端面形成斜角光纤23，这样最终经过两级放大系统后输出的光功率为2W。
经过多级放大器04之后的光通过第四准直透镜24进行准直，第四准直透镜24为一个焦距为12.5mm的短焦非球面透镜，准直后的光再通过第三反射镜25反射、第一高反射率镜29透射以利特罗角进入到光栅对中，光栅对包括沿光路依次设置的第一光栅26和第二光栅27，通过精密调节第一光栅26和第二光栅27的放置角度，使得光栅对中单个光栅的衍射效率达到94％，则通过光栅对后的效率达到了88％，将通过光栅对一次压缩的椭圆光斑经过屋脊棱镜28后，使其反射光斑在入射光斑正下方，再一次经过光栅对最后补偿在光纤传输中的二阶色散，并通过第一高反射率镜29对光栅对传输回的激光进行反射输出。
本实施例装置还包括与计算机12相连的自相关仪32，通过自相关仪32获取经第一高反射率镜29反射输出的激光脉宽，并将获取的激光脉宽传输给计算机12，计算机12根据该激光脉宽，实时调整反射式空间光调制器11的灰度图像，进而改变第一高反射率镜29的输出激光脉宽，使其达到最佳脉宽。
第一高反射率镜29的反射光路上依次设有第二高反射率镜30和第三高反射率镜31，第二高反射率镜30和第三高反射率镜31用于将光路折转180°，使整个装置的体积小型化，第一高反射率镜29、第二高反射率镜30和第三高反射率镜31均为45°高反射率镜。
本实施例装置采用第一半波片7与偏振分光棱镜8(PBS)相结合的方式进行偏振态的改变，配合反射式空间光调制器11进行光谱的调制，采用二维的、用于空间光整形的反射式空间光调制器11，通过计算机12内的编程软件控制空间光调制器产生灰度图进行光谱强度的调控，达到光谱整形以及在后续放大中达到抑制增益窄化的目的，产生窄脉宽、高峰值功率的飞秒级脉冲激光。
上述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置调节方法，包括以下步骤：
1)通过一级单模光纤预放大器01将锁模振荡器1出射的激光进行功率放大，并经过第一准直透镜6对放大后的激光进行准直；
2)准直后的激光依次经第一半波片7、偏振分光棱镜8反射至光谱整形系统02，并经透射光栅9、第二准直透镜10准直后入射至反射式空间光调制器11，反射式空间光调制器11对入射激光光谱进行整形，整形后的光谱依次经第二准直透镜10、透射光栅9、偏振分光棱镜8，从偏振分光棱镜8透射输出至主放大系统；
通过监测偏振分光棱镜反射的功率，将第一半波片7角度调整为最佳角度，使偏振分光棱镜的反射功率最大；
3)经多级放大器04放大后的激光经第四准直透镜24准直，光栅对对激光衍射并入射至屋脊棱镜28，经屋脊棱镜28、光栅对原路返回的光经第一高反射率镜29反射输出；
4)通过自相关仪32获取步骤3)输出的激光脉宽，并将获取激光脉宽传输给计算机12，计算机12根据该激光脉宽，实时调整反射式空间光调制器11的灰度图像，使第一高反射率镜29的输出激光脉宽其达到最佳脉宽。
一级单模光纤预放大器01输出的信号光经第一半波片7后，直接从偏振分光棱镜8输出至主放大系统(未经光谱整形调制)，经主放大系统放大后输出的脉冲光谱图如图4所示，对应的自相关脉冲图如图5所示。一级单模光纤预放大器01输出的信号光经第一半波片7后，从偏振分光棱镜8的反射传输至透射光栅9、第二准直透镜10和反射式空间光调制器11，反射式空间光调制器11对入射的激光进行光谱整形，整形后的激光从偏振分光棱镜8的第二输出端传输至主放大系统，经放大后从第一高反射率镜29输出的脉冲光谱图如图6所示，对应的自相关脉冲图如图7所示，从图4至图7中可以看出，脉宽从256fs，减小到170fs，使得脉宽获得了优化，当加入更大级的放大器之后，本实施例装置对脉冲宽度的优化会更加的明显。
实施例二
与实施例不同之处在于：如图2所示，第二反射镜14与第三准直透镜15之间设有第二半波片33，多级放大器04的信号输入端为保偏光纤时，可提高耦合效率。
以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (10)

1.一种抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：包括锁模振荡器(1)、一级单模光纤预放大器(01)、光谱整形系统(02)和主放大系统；
所述一级单模光纤预放大器(01)的信号输入端与锁模振荡器(1)连接，一级单模光纤预放大器(01)的输出端设有第一准直透镜(6)；
所述光谱整形系统(02)包括计算机(12)以及依次设置在第一准直透镜(6)出射光路上的第一半波片(7)、偏振分光棱镜(8)、透射光栅(9)、第二准直透镜(10)和反射式空间光调制器(11)，且透射光栅(9)位于偏振分光棱镜(8)的反射光路上；所述第一半波片(7)可实现转动调节，用于使偏振分光棱镜反射的光强达到最大；
所述计算机(12)控制反射式空间光调制器(11)产生用于对入射激光光谱进行整形的灰度图像，整形后的激光原路返回并经偏振分光棱镜(8)透射至主放大系统；
所述主放大系统包括反射镜组(03)、多级放大器(04)、第四准直透镜(24)、光栅压缩器(05)及第一高反射率镜(29)；
所述多级放大器(04)的信号输入端设有第三准直透镜(15)；
所述反射镜组(03)用于将偏振分光棱镜(8)透射出的光束耦合至第三准直透镜(15)；
所述第四准直透镜(24)设置在多级放大器(04)的输出端；
所述光栅压缩器(05)位于第四准直透镜(24)的出射光路上，光栅压缩器(05)用于对入射的激光进行色散补偿和改变光高差，光栅压缩器(05)处理后的激光经所述第一高反射率镜(29)反射输出。
2.根据权利要求1所述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：还包括与计算机(12)相连的自相关仪(32)；
所述自相关仪(32)用于获取第一高反射率镜(29)输出的激光脉宽并传输给计算机(12)，计算机(12)根据该激光脉宽调整反射式空间光调制器(11)的灰度图像，使第一高反射率镜(29)反射输出的激光脉宽达到最佳脉宽。
3.根据权利要求2所述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：所述主放大系统还包括设置在第四准直透镜(24)出射光路上的第三反射镜(25)，第三反射镜(25)用于将光路折转90°并入射至光栅压缩器(05)；
所述第一高反射率镜(29)和自相关仪(32)之间设置第二高反射率镜(30)和第三高反射率镜(31)，且第二高反射率镜(30)靠近第一高反射率镜(29)设置。
4.根据权利要求1至3任一所述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：所述一级单模光纤预放大器(01)包括第一半导体激光器(2)、波分复用器(3)、单模掺镱增益光纤(4)和第一隔离器(5)；
所述波分复用器(3)的泵浦端与第一半导体激光器(2)连接，其信号输入端与锁模振荡器(1)连接，输出端通过依次设置的单模掺镱增益光纤(4)、第一隔离器(5)与所述第一准直透镜(6)连接。
5.根据权利要求4所述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：所述多级放大器(04)包括沿光路依次设置的一级放大单元和二级放大单元；
所述一级放大单元包括第二半导体激光器(16)、第一合束器(17)、掺镱双包层增益光纤(18)和第二隔离器(19)；第一合束器(17)的信号输入端与所述第三准直透镜(15)连接，其泵浦端与第二半导体激光器(16)连接，输出端通过掺镱双包层增益光纤(18)与第二隔离器(19)的信号输入端连接；
所述二级放大单元包括第三半导体激光器(20)、第二合束器(21)和掺镱增益光纤(22)；第二合束器(21)的信号输入端与第二隔离器(19)输出端连接，其泵浦端与第三半导体激光器(20)连接，输出端通过掺镱增益光纤(22)与所述第四准直透镜(24)连接。
6.根据权利要求5所述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：所述掺镱增益光纤(22)输出至第四准直透镜(24)的端面与掺镱增益光纤(22)光轴之间夹角为锐角。
7.根据权利要求6所述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：所述锐角为6°～10°。
8.根据权利要求7所述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：所述反射镜组(03)包括沿光路依次设置且反射面平行的第一反射镜(13)和第二反射镜(14)，第一反射镜(13)和第二反射镜(14)的反射面与光轴均呈45°夹角；所述偏振分光棱镜(8)透射出的光束依次经第一反射镜(13)和第二反射镜(14)反射后，耦合至第三准直透镜(15)；
所述光栅压缩器(05)包括沿第三反射镜(25)出射光路依次设置的光栅对和屋脊棱镜(28)。
9.根据权利要求1所述抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置，其特征在于：还包括设置在反射镜组(03)和第三准直透镜(15)之间的第二半波片(33)。
10.一种抑制增益窄化并获得超短脉冲放大输出的装置调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)通过一级单模光纤预放大器(01)将锁模振荡器(1)出射的激光进行功率放大，并经过第一准直透镜(6)对放大后的激光进行准直；
2)准直后的激光依次经光谱整形系统(02)的第一半波片(7)、偏振分光棱镜(8)反射，经透射光栅(9)衍射、第二准直透镜(10)准直后入射至反射式空间光调制器(11)，反射式空间光调制器(11)对入射激光光谱进行整形，整形后的激光原路返回并经偏振分光棱镜(8)透射至主放大系统；
同时，转动调整第一半波片(7)的位置，使偏振分光棱镜(8)的反射功率最大；
3)经主放大系统的多级放大器(04)放大后的激光经第四准直透镜(24)准直入射至光栅压缩器(05)，光栅压缩器(05)对入射的激光进行色散补偿和改变光高差，出射的光束经第一高反射率镜(29)反射输出；
4)通过自相关仪(32)获取步骤3)输出的激光脉宽，并将获取激光脉宽传输给计算机(12)，计算机(12)根据该激光脉宽，调整反射式空间光调制器(11)的灰度图像，使第一高反射率镜(29)的输出激光脉宽达到最佳脉宽。
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