CN205070154U - 一种载波包络相位自稳定的光参量放大器 - Google Patents

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何林李
尉鹏飞
杨光参
段延敏
朱海永
王艳伟
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Abstract

一种载波包络相位自稳定的光参量放大器，包括激光分束片、内生白光源产生器、延时装置、第一全反镜、第二全反镜、第三全反镜、聚焦透镜、BBO晶体、残光收集器、激光驱动源、种子光、泵浦光、白光源、闲置光、激光装置、光谱仪、光谱仪数据线和电脑；所述白光源产生器能产生超连续谱相干白光；所述延时装置由相互垂直的两个全反镜组成；所述激光源经过分束片分成种子光和泵浦光，所述种子光经由白光源产生器产生同源的白光源；所述白光源与泵浦光同时汇聚到BBO晶体上进行差频过程，从而得到光参量放大的载波包络相位自稳定的闲置光。

Description

一种载波包络相位自稳定的光参量放大器
技术领域
本实用新型属于可调谐红外相干光源设备技术领域，具体是涉及一种载波包络相位自稳定的光参量放大器。
背景技术
为了获得波长更短的阿秒脉冲，通常需要高次谐波的截止能量更高，这就要求人们使用波长更长的激光源来驱动，然而长波驱动又会降低高次谐波辐射的效率，研究表明驱动激光的中心波长为1.5μm-3μm是比较合适的，而BBO晶体的光参量放大产生光源的波段刚好在1.5μm-3μm附近。人们早在2002年就提出了利用光学参量放大的基本原理来实现超短激光脉冲的载波包络相位(CarrierEnvelopePhase，CEP)的自稳定。研究表明光参量放大过程中信号光和泵浦光的CEP在放大过程中保持不变，而闲置光的CEP则与前二者CEP之差有关。在三波参量过程中，闲置光的相位包含了另外两个脉冲的相位之差。如果在种子光注入的光参量放大过程中，种子光的相位与泵浦光相位差为常数，那么相应产生的闲置光CEP是稳定的。由此我们可以得出：种子光注入放大的光参量放大过程中，当种子光是泵浦光的一部分经过自相位展宽得到的情况下，闲置光的相位就自动被控制了。通常情况下，超短激光脉冲被分为两束，其中较强的一束用来做泵浦光，而较弱的一束(一般为μJ量级)聚焦通过宝石片来产生白光，自相位调制产生的白光的相位与泵浦光保持一致，然后它与泵浦光经过光参量放大后产生的闲置光脉冲就是CEP稳定的。
发明内容
本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种载波包络相位自稳定的光参量放大器，利用了同源的信号光和泵浦光进行差频过程，从而得到光参量放大的载波包络相位自稳定的闲置光输出，具有载波包络相位稳定、光谱可调谐、相干性好等特点。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种载波包络相位自稳定的光参量放大器，包括激光分束片、内生白光源产生器、延时装置、第一全反镜、第二全反镜、第三全反镜、聚焦透镜、BBO晶体、残光收集器、激光驱动源、种子光、泵浦光、白光源、闲置光、激光装置、光谱仪、光谱仪数据线和电脑；所述白光源产生器能产生超连续谱相干白光；所述延时装置由相互垂直的两个全反镜组成；所述激光源经过分束片分成种子光和泵浦光，所述种子光经由白光源产生器产生同源的白光源；所述白光源与泵浦光同时汇聚到BBO晶体上进行差频过程，从而得到光参量放大的载波包络相位自稳定的闲置光；所述BBO晶体采用非共线光参量放大过程，这样既继承了光参量放大输出脉冲的宽光谱调谐范围，又可以实现闲置光载波包络相位的自稳定；所述激光装置，最大输出脉冲能量可达2.5mJ/kHz/40fs；所述闲置光进入光谱仪，所述光谱仪与光谱仪数据线连接，所述光谱仪数据线与电脑连接。
本实用新型具有的有益效果：利用了同源的信号光和泵浦光进行差频过程，从而得到光参量放大的载波包络相位自稳定的闲置光输出，具有载波包络相位稳定、光谱可调谐、相干性好等特点。因此本实用新型具有结构简单、设计合理等特点。
附图说明
图1为本发明的装置示意图。
图2为具体实施事例的装置示意图。
图3为具体实施事例的光谱输出图。
图中：1、激光分束片；2、内生白光源产生器；3、延时装置；4、第一全反镜；5、第二全反镜；6、第三全反镜；7、聚焦透镜；8、BBO晶体；9、残光收集器；10、激光驱动源；11、种子光；12、泵浦光；13、白光源；14、闲置光；15、激光装置；16、光谱仪；17、光谱仪数据线；18、电脑。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种载波包络相位自稳定的光参量放大器，如图1～图3所示，包括激光分束片、内生白光源产生器、延时装置、第一全反镜、第二全反镜、第三全反镜、聚焦透镜、BBO晶体、残光收集器、激光驱动源、种子光、泵浦光、白光源、闲置光、激光装置、光谱仪、光谱仪数据线和电脑；所述白光源产生器能产生超连续谱相干白光；所述延时装置由相互垂直的两个全反镜组成；所述激光源经过分束片分成种子光和泵浦光，所述种子光经由白光源产生器产生同源的白光源；所述白光源与泵浦光同时汇聚到BBO晶体上进行差频过程，从而得到光参量放大的载波包络相位自稳定的闲置光；所述BBO晶体采用非共线光参量放大过程，这样既继承了光参量放大输出脉冲的宽光谱调谐范围，又可以实现闲置光载波包络相位的自稳定；所述激光装置，最大输出脉冲能量可达2.5mJ/kHz/40fs；所述闲置光进入光谱仪，所述光谱仪与光谱仪数据线连接，所述光谱仪数据线与电脑连接。
激光驱动源经过分束片分成种子光和泵浦光，种子光经由白光源产生器产生同源的白光源，然后与经由延时装置的泵浦光同时汇聚到BBO晶体上进行差频过程，从而得到光参量放大的载波包络相位自稳定的闲置光。载波包络相位自稳定的光参量放大器可产生载波包络相位稳定的可调谐红外光源，可直接作为可调谐红外相干光源应用于生产或科研领域，也可作为激光啁啾放大系统(CPA)的种子光源，具有载波包络相位稳定、光谱可调谐、相干性好等特点。
最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种载波包络相位自稳定的光参量放大器，包括激光分束片、内生白光源产生器、延时装置、第一全反镜、第二全反镜、第三全反镜、聚焦透镜、BBO晶体、残光收集器、激光驱动源、种子光、泵浦光、白光源、闲置光、激光装置、光谱仪、光谱仪数据线和电脑；其特征在于所述白光源产生器能产生超连续谱相干白光；所述延时装置由相互垂直的两个全反镜组成；所述激光源经过分束片分成种子光和泵浦光，所述种子光经由白光源产生器产生同源的白光源；所述白光源与泵浦光同时汇聚到BBO晶体上进行差频过程，从而得到光参量放大的载波包络相位自稳定的闲置光；所述BBO晶体采用非共线光参量放大过程，这样既继承了光参量放大输出脉冲的宽光谱调谐范围，又可以实现闲置光载波包络相位的自稳定；所述激光装置，最大输出脉冲能量可达2.5mJ/kHz/40fs；所述闲置光进入光谱仪，所述光谱仪与光谱仪数据线连接，所述光谱仪数据线与电脑连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107026388A (zh) * 2016-09-27 2017-08-08 中国科学院上海光学精密机械研究所 载波包络相位稳定性高的光参量放大系统和稳定方法
CN112821170A (zh) * 2020-12-30 2021-05-18 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种载波包络相位稳定可控的宽带光源及其产生方法

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