[实用新型]激光脉冲对比度提升装置及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，具体而言，涉及一种激光脉冲对比度提升装置及系统。

背景技术

随着超短激光脉冲脉宽的不断缩短和峰值功率的持续提高，人们对激光系统性能的要求也会越来越高。在激光脉冲的产生中，噪声总是伴随着信号，信号与噪声之比被称为对比度。激光脉冲对比度是衡量一个激光系统的重要指标，产生“干净”的激光脉冲，将有利于提高超高强度超短CPA、OPCPA激光系统的总体性能。

近年来，随着光与物质相互作用研究工作的不断展开，以及更高对比度要求的提出，人们发展了多种技术方案以提高超强激光脉冲的对比度，例如，可饱和吸收体法、电光开关法、交叉偏振波(Cross-polarized wave,XPW)技术等。然而，这些方法均存在各自的优缺点。采用可饱和吸收体法会出现非线性相移，从而导致光束空间轮廓的变形，以及非线性饱和吸收所要求的峰值功率一般会超过大多数介质产生自聚焦所需要的能量，进而也会造成光束空间轮廓的扭曲；电光开关法只能消除主信号脉冲前沿几个ns量级的噪声，而对几个ps量级到ns量级的噪声却无法有效滤除；交叉偏振滤波技术则存在高强度依赖、转换效率低、光路复杂等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于，提供一种激光脉冲对比度提升装置及系统以解决上述问题。

本实用新型较佳实施例提供一种激光脉冲对比度提升装置，包括分束器、反射镜、压电陶瓷、光电探测器以及脉冲电源，所述脉冲电源分别与所述光电探测器和所述压电陶瓷电性连接，所述压电陶瓷贴附在所述反射镜上，两块所述反射镜形成F-P腔；

所述分束器用于将带有噪声的啁啾激光脉冲输入信号分为第一脉冲信号及第二脉冲信号；

所述光电探测器用于在检测到所述第二脉冲信号后，发送电信号至所述脉冲电源；

所述脉冲电源用于根据所述第一脉冲信号的特征及所述电信号到达的时间按预设电压波形向所述压电陶瓷加载脉冲电压；

所述压电陶瓷用于在所述脉冲电压作用下，根据该脉冲电压的大小相应改变长度，从而改变两块所述反射镜所形成的F-P腔的腔长，以改变所述F-P腔的透射率，进而滤除所述第一脉冲信号中包含的噪声。

在上述激光脉冲对比度提升装置中，所述反射镜包括第一光学反射镜和第二光学反射镜，所述第一光学反射镜和所述第二光学反射镜位于同一光轴上，以形成F-P腔。

在上述激光脉冲对比度提升装置中，所述压电陶瓷为两个，两个所述压电陶瓷贴附于所述第一光学反射镜或第二光学反射镜相对于所述F-P腔的外侧。

在上述激光脉冲对比度提升装置中，所述压电陶瓷为两个，两个所述压电陶瓷贴附于所述第一光学反射镜或第二光学反射镜相对于所述F-P腔的内侧。

在上述激光脉冲对比度提升装置中，所述压电陶瓷为四个，两个所述压电陶瓷贴附于所述第一光学反射镜相对于所述F-P腔的外侧，另外两个所述压电陶瓷贴附于所述第二光学反射镜相对于所述F-P腔的外侧。

在上述激光脉冲对比度提升装置中，所述压电陶瓷为四个，两个所述压电陶瓷贴附于所述第一光学反射镜相对于所述F-P腔的内侧，另外两个所述压电陶瓷贴附于所述第二光学反射镜相对于所述F-P腔的内侧。

在上述激光脉冲对比度提升装置中，贴附于同一侧的两个压电陶瓷之间并联。

在上述激光脉冲对比度提升装置中，贴附于同一侧的两个压电陶瓷之间串联。

本实用新型另一较佳实施例还提供一种激光脉冲对比度提升系统，包括展宽器、压缩器以及上述的激光脉冲对比度提升装置；

所述展宽器用于将带有噪声的超短激光脉冲输入信号的脉冲宽度展宽，形成啁啾激光脉冲，并入射至所述激光脉冲对比度提升装置；

所述激光脉冲对比度提升装置用于将脉冲宽度展宽后的啁啾激光脉冲进行脉冲对比度提升后入射至所述压缩器；

所述压缩器用于将经过脉冲对比度提升后的脉冲宽度压缩，形成原来的超短脉冲，并输出。

在上述激光脉冲对比度提升系统中，所述激光脉冲对比度提升装置为一个或多个，多个所述激光脉冲对比度提升装置用于将从所述展宽器输出的啁啾激光脉冲进行多级脉冲对比度提升。