[发明专利]具有增大的峰值功率的光学脉冲源

权利要求书

1.一种脉冲激光系统，包括：

种子源，所述种子源产生脉冲；

偏振分束器，所述偏振分束器将所述脉冲分成不同的偏振态，从而形成偏振分裂脉冲；

延迟发生器，所述延迟发生器接收所述偏振分裂脉冲并产生时间间隔的脉冲，每个脉冲具有不同的偏振态；

介质，其中具有不同的偏振态的时间间隔的脉冲在所述介质中传播，其中每个时间间隔的脉冲的峰值功率和能量足够低以避免所述介质的脉冲输出的显著失真，其中所述时间间隔的脉冲的功率如果在所述介质中被组合会超过所述介质的非线性阈值；和

组合器，所述组合器接收来自所述介质的时间间隔的脉冲并且基本上重新组合时间间隔的脉冲以形成具有增大的峰值功率的输出脉冲。

2.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述介质包括所述偏振分束器。

3.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述介质包括光纤增益介质。

4.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述介质包括保偏（PM）放大器光纤。

5.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述种子源产生线性极化的脉冲。

6.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述种子源包括锁模光纤振荡器。

7.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述偏振分束器的至少一部分包括偏振敏感的体形光学器件。

8.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述延迟发生器和所述偏振分束器与光纤耦合。

9.根据权利要求8所述的脉冲激光系统，其中所述延迟发生器的至少一部分包括有源或无源PM光纤。

10.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述种子源包括锁模光纤振荡器，所述锁模光纤振荡器具有至少一个保偏（PM）光纤。

11.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述偏振分束器或组合器包括至少一个偏振的分束器，所述分束器将具有各偏振态的激光脉冲分成不同的臂，并且延迟发生器被设置在至少一个臂中。

12.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中由种子源产生的脉冲宽度短于相邻时间间隔的脉冲之间的时间间隔。

13.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述介质包括多个PM光纤，所述PM光纤包括至少一个有源PM光纤。

14.根据权利要求13所述的脉冲激光系统，其中所述有源光纤包括能够提供基本基模输出的多模放大器光纤、泄漏通道放大器光纤、光子晶体放大器光纤、或其组合。

15.根据权利要求13所述的脉冲激光系统，其中所述有源光纤能够实现多个偏振态的拉曼孤子产生。

16.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述种子源的波长或拉曼孤子波长在反常色散范围。

17.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述介质包括体形、固态或再生的放大器增益介质。

18.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述偏振分束器包括PM光纤，所述PM光纤被设置成使得偏振分束器的输入光束被耦合至PM光纤的快轴和慢轴。

19.根据权利要求18所述的脉冲激光系统，其中所述输入光束通过光纤拼接被耦合至所述PM光纤，并且偏振分束由拼接中的角偏移控制。

20.根据权利要求18所述的脉冲激光系统，其中所述偏振分束器通过光纤或波片的相对转动可控制。

21.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中种子脉冲或输出脉冲具有的脉冲宽度在fs–ps范围。

22.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述介质包括放大器光纤，并且种子光束通过至少一个体形光学元件和自由空间耦合被耦合至放大器光纤。

23.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述介质包括放大器光纤，并且种子光束通过熔接被耦合至所述放大器光纤，并且偏振分束通过拼接中的角偏移控制。

24.根据权利要求1所述的脉冲激光系统，其中所述介质包括增益介质，并且不同的偏振态的脉冲之间的延迟可相当或大于所述增益介质中的脉冲持续时间。