[实用新型]一种超短脉冲激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高功率激光器技术领域，具体而言，涉及一种超短 脉冲激光器。

背景技术

高功率超短脉冲激光在大气中传输时，当脉冲激光峰值功率达到自 聚焦阈值时，将会产生自聚焦效应。自聚焦效应能够补偿衍射效应，在 传输过程中使激光光束聚焦至非常小的空间尺度，从而达到非常高的功 率密度，甚至能够击穿大气。击穿大气之后，激光难以继续高效传输。 超短脉冲激光的自聚焦效应能够克服高功率激光大气传输时的衍射效 应，获得非常高的功率密度，但同时也限制了激光的传输距离。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种超短脉冲激 光器，本实用新型的激光器输出的超短脉冲激光具有负的初始啁啾量， 由于大气具有正色散，该激光在大气中传输时不断被压缩，峰值功率不 断增大，通过控制初始啁啾量，在目标距离处达到自聚焦阈值，在自聚 焦焦点附近获得较小的光斑面积和较高的功率密度，从而达到在远距离 实现高功率密度且传输距离可控的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超短脉冲激光器，包括：锁模振荡器、展宽器、2个放大器、 压缩器和控制器，按照所述锁模振荡器产生的激光的传输路径依次排列 为：放大器、展宽器、放大器和压缩器，所述控制器与所述展宽器或压 缩器连接。

进一步，所述展宽器为啁啾光纤光栅、面光栅对或体光栅。

进一步，所述压缩器为面光栅对或体光栅。

一种超短脉冲激光器，包括：锁模振荡器、放大器、啁啾调制器和 控制器，按照所述锁模振荡器产生的激光的传输路径依次排列为：放大 器和啁啾调制器，所述控制器与啁啾调制器连接。

进一步，所述啁啾调制器为面光栅对或体光栅。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型使用控制器控制出射脉冲激光的初始啁啾量，使其 脉冲宽度具有一定的展宽，降低初始激光脉冲的峰值功率，由于大气具 有正的色散作用，脉冲激光在大气传输过程中将不断压缩，通过调控出 射脉冲激光的初始啁啾量，可以控制脉冲激光峰值功率随传输距离的变 化规律，使激光峰值功率随传输距离不断增强，在目标位置处达到自聚 焦阈值，在自聚焦焦点附近获得最高的功率密度；

2、本实用新型仅在激光器中加入控制器，即可实现对出射的脉冲 激光初始啁啾量的控制，从而使脉冲激光能高效的传输至任意长度距离 的目标处，整体结构简单，构思巧妙。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一的激光器结构示意图；

图2为本实用新型的实施例二的激光器结构示意图；

图3为本实用新型的实施例三的激光器结构示意图；

图4为本实用新型的实施例四的激光器结构示意图。

图中：1—锁模振荡器，2—放大器，3—展宽器，4—放大器，5—压 缩器，6—控制器，7—长距离传输激光，8—啁啾调制器。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合 本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述， 基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的 前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种超短脉冲激光器，包括：锁模振荡器1、展宽器 3、放大器2、放大器4、压缩器5和控制器6，按照锁模振荡器1产生 的激光的传输路径依次排列为：放大器2、展宽器3、放大器4和压缩 器5，控制器6与展宽器3连接，由展宽器3和压缩器5控制脉冲激光 的初始啁啾。展宽器3为啁啾光纤光栅、面光栅对或体光栅，通过光栅 的色散作用对经过初步放大的脉冲激光的脉冲宽度进行展宽，同时，脉 冲激光的峰值能量降低，以便于在放大器4中进行充分的放大。压缩器 5为面光栅对或体光栅，反向利用光栅的色散作用，将经过放大器4之 后的脉冲激光进行脉冲宽度的压缩，同时，脉冲激光的峰值功率获得提 高。本实用新型仅在激光器中加入控制器6，即可实现对出射的脉冲激 光初始啁啾量的控制，从而使脉冲激光能高效的传输至任意长度距离的 目标处，整体结构简单，构思巧妙。