[发明专利]用于控制载波包络相位的方法和装置

说明书

相关申请

本非临时申请要求2006年6月23日提交的、名称为“STABILIZATION OFCARRIER ENVELOPE PHASE BY FEEDBACK CONTROLLING GRATINGSEPARATION”的美国临时申请第60/805,717号的优先权。在此以具体参见的方式引入该等同的临时申请。

联邦资助研究或开发项目

本发明在美国能源部授予的资金第DE-FG02-86ER13491号和美国国家科学基金会授予的资金第0457269号下得到美国政府支持而得以开发。因此，美国政府对于本发明有一定的权利。

技术领域

本发明的实施例总的涉及用于控制载波包络相位的方法和装置。具体地说，本发明的各实施例提供通过控制光栅间距来控制载波包络相位的方法和装置。

背景技术

常常采用线性调频脉冲放大(CPA)激光系统来将激光脉冲放大到毫焦级或更高的能量。例如，可采用CPA激光系统来产生高能激光脉冲以研究原子物理的各个方面，诸如阿秒脉冲发生、阈上电离和分子离解之类。常常需要使产生的激光脉冲的载波包络相位稳定以防止测量误差。已知通过将反馈回路添加至CPA系统所采用的振荡器来使载波包络相位稳定。遗憾的是，将反馈回路添加至振荡器会干扰振荡器的输出功率并限制反馈带宽，由此干涉CPA激光系统的输出。

发明内容

本发明的实施例可解决上述问题并提供在控制载波包络相位领域的突出进步。更具体地说，本发明的各实施例提供通过控制光栅间距来控制载波包络相位的方法和装置。

在各实施例中，本发明提供一种线性调频脉冲放大激光系统，该系统包括：激光源、包括隔开一间距的第一和第二脉冲修改元件的脉冲修改装置、定位元件、测量装置、以及反馈控制器。激光源可操作以产生激光脉冲，脉冲修改装置可操作以修改激光脉冲的至少一部分。定位元件可操作以重新定位脉冲修改装置的至少一部分来改变间距。测量装置可操作以测量产生的激光脉冲的载波包络相位，反馈控制器可操作以基于已被测量的载波包络相位控制定位元件来改变脉冲修改元件的间距，并控制由激光源产生的至少一个激光脉冲的载波包络相位。

应该理解，前面的总体描述和后面的详细描述仅仅是示例性和说明性的，不一定限制所要求保护的本发明。附图结合入说明书并构成说明书的一部分，这些附图示出本发明的实施例，且与总体描述一起用来说明本发明的原理。

附图说明

以下参见附图详细描述本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的各实施例来构造的激光系统的框图；

图2是可操作以被本发明的实施例利用的一光栅压缩器的示意图；

图3是可操作以被本发明的实施例利用的一棱镜压缩器的示意图；

图4是可操作以被本发明的实施例利用的一光栅拉伸器的示意图；

图5是可操作以被本发明的实施例利用的另一光栅拉伸器的示意图；

图6是示出载波包络相位的曲线图；以及

图7是可操作以被本发明的实施例利用的一反馈控制器的示意图。

附图并不将本发明局限于这些所示和所述的特定实施例。附图不一定按比例绘制，而是着重于清楚地显示本发明的各实施例。

具体实施方式

下面对于本发明各实施例的详细描述将参照附图，这些附图示出了可实现本发明的具体实施例。诸实施例将充分详细地描述本发明的诸方面，以使熟悉本领域的技术人员能实现本发明。在不脱离本发明的范围的前提下，可采用其它实施例，也可作出改变。下面的详细描述因此不应有限制的意思。本发明的范围只由所附的权利要求连同这些权利要求所要求的等同完整范围一起来限定。

本发明的各实施例采用图1所示的激光系统10。在一些实施例中，激光系统10构成为线性调频脉冲放大(CPA)激光系统，该激光系统包括能拉伸和/或压缩激光脉冲的脉冲修改装置。