[发明专利]单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大方法及装置

权利要求书

1.一种单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大方法，其特征在于：该方法实现步骤包括：

(1)将泵浦源输出的光通过玻璃片GP分成两束；

(2)较弱的一束反射光通过透镜L1后，聚焦至产生超连续谱的晶体S，形成稳定的白光；再经准直透镜L2准直，透过全反镜M2，入射至非线性晶体BBO，形成光参量放大的水平方向偏振的信号光；

(3)较强的一束透射光通过透镜L3，经延迟器CC延迟至与信号光同步，入射至非线性晶体BBO，在非线性晶体BBO内倍频后，转变为竖直方向偏振的抽运光；

(4)入射至非线性晶体BBO内的抽运光与信号光的非共线夹角为3±0.5°，抽运光与信号光产生第I类相位匹配的非共线光参量放大，同时满足倍频相位匹配角和非共线光参量放大相位匹配角的信号光被放大；

(5)根据设计要求微调非线性晶体BBO的相位匹配角，同时调谐抽运光和信号光之间的延迟，得到信号光的设计要求频率成分的光参量放大。

2.根据权利要求1所述的单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大方法，其特征在于：所述的经准直透镜L2准直的白光，通过银镜M、银镜M′反射后，入射至全反镜M2。

3.根据权利要求1或2所述的单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大方法，其特征在于：所述通过玻璃片GP分出的透射光占泵浦源输出光的95-94％，通过玻璃片GP分出的反射光占泵浦源输出光的5-6％。

4.根据权利要求1或2所述的单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大方法，其特征在于：所述的产生超连续谱的晶体S为白宝石、氟化钙片或光子晶体光纤；当产生超连续谱的晶体S采用光子晶体光纤时，通过玻璃片GP分出的较弱的一束反射光经玻璃片GP分出的反射光经衰减衰减后入射至透镜L1。

5.一种实现权利要求1所述单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大方法的装置，包括接收泵浦源输出光的玻璃片GP，其特征在于，该装置还包括：设置于玻璃片GP透射光路上的透镜L3，通过全反镜M3接收透镜L3输出光的延迟器CC；设置于玻璃片GP反射光路上的透镜L1，设置于透镜L1输出光路上的产生超连续谱的晶体S，设置于产生超连续谱的晶体S输出光路上的准直透镜L2，设置于准直透镜L2输出光路上的全反镜M2；接收准直透镜L2输出的经全反镜M2的透射光、延迟器CC输出的经全反镜M2的反射光的非线性晶体BBO；所述的全反镜M2同时位于延迟器CC的输出光路上。

6.根据权利要求5所述的单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大装置，其特征在于：所述的准直透镜L2与全反镜M2之间设置有将准直透镜L2输出光反射至全反镜M2的银镜M及银镜M′。

7.根据权利要求5或6所述的单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大装置，其特征在于：所述的玻璃片GP与透镜L1之间设置有全反镜M1。

8.根据权利要求7所述的单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大装置，其特征在于：所述的产生超连续谱的晶体S设置于透镜L1之间准直透镜L2，所述产生超连续谱的晶体S距透镜L1焦距处的距离X1为：-1≤X1≤1mm，且X1≠0；所述产生超连续谱的晶体S距准直透镜L2焦距处的距离X2为：-1≤X2≤1mm，且X2≠0。

9.根据权利要求8所述的单晶体可调谐宽带非共线飞秒光参量放大装置，其特征在于：所述的产生超连续谱的晶体S为白宝石、氟化钙片或光子晶体光纤；所述的产生超连续谱的晶体S为光子晶体光纤时，玻璃片GP分出的反射光路上设置有衰减片。