[发明专利]利用强度脉冲形状校正的超快脉冲激光器系统

权利要求书

1.一种用于输出近变换极限脉冲的亚纳秒脉冲激光器系统，包括：

分束器，接收在脉冲持续时间在皮秒至纳秒范围内的啁啾脉冲的光信号，并操作用于将每个光信号分成第一部分和第二部分；

光电转换器，接收第二部分的光信号并将所述第二部分的光信号转换成第一射频信号；

强度调制器，接收第一部分的光信号；以及

至少一个可调谐射频发生器，接收和处理来自所述光电转换器的所述第一射频信号，并将经处理的第一射频信号施加到所述强度调制器，以便校正所述强度调制器的输出处的啁啾脉冲的谱强度分布。

2.根据权利要求1所述的亚纳秒脉冲激光器系统，还包括：

单横模种子激光器，被配置为输出亚纳秒脉冲的光信号的增益开关激光器或锁模激光器；

脉冲展宽器，位于所述单横模种子激光器和所述分束器之间，并被配置为将所述亚纳秒脉冲啁啾成皮秒至纳秒的脉冲持续时间范围；

单个或多个放大级，每个放大级设置有光纤放大器，所述光纤放大器接收并放大具有经校正谱强度分布的所述第一部分的光信号；

脉冲压缩器，接收经放大的具有经校正谱强度分布的所述第一部分的光信号，并且操作用于输出亚纳秒脉冲串，

其中，每个啁啾脉冲在所述分束器的输入处获得在时域中改善的脉冲对比度和在频域中改善的频谱波纹。

3.根据前述权利要求之一所述的亚纳秒脉冲激光器系统，其中，所述分束器包括光纤耦合器，所述光纤耦合器被配置为划分每个光信号，使得耦合到所述强度调制器的所述第一部分的光信号的光强度大于或小于或等于被引导到所述光电转换器的所述第二部分的光信号的光强度，所述光电转换器是在高达几百GHz的带宽内工作的快速光电探测器，并且将所接收的第二部分的光信号转换成所述第一射频信号，所述第一射频信号的电强度与每个啁啾脉冲中的光的光强度成比例。

4.根据权利要求1所述的亚纳秒脉冲激光器系统，其中，所述至少一个可调谐射频发生器被配置有：

射频滤波器，耦合到所述光电转换器的输出端并且操作用于使所述第一射频信号的预定区域通过，

射频反相器，翻转所述第一射频信号的经滤波的区域，以及

射频放大器，操作用于放大所述第一射频信号的经翻转和滤波的区域，并将所述第一射频信号的放大后的经翻转和滤波的区域施加到所述强度调制器以校正所述第一部分的光信号的谱强度分布。

5.根据权利要求1所述的亚纳秒脉冲激光器系统，其中，所述强度调制器是设置有第一波导臂和第二波导臂的Mach-Zehnder干涉仪，所述第一波导臂和所述第二波导臂引导所述第一部分的光信号的相应复制信号，至少所述第一波导臂包括相位调制器，所述相位调制器接收经处理的第一射频信号，从而对在所述第一波导臂中引导的所述第一部分的光信号的复制信号引起相移，所述相应复制信号在所述Mach-Zehnder干涉仪的输出端处干涉，以便基于所述相应复制信号之间的相位差，校正所述第一部分的光信号的谱强度分布。

6.根据权利要求1所述的亚纳秒脉冲激光器系统，还包括：

第二射频发生器，与所述至少一个可调谐射频发生器相同地配置，并接收所述第二部分的光信号的一部分以产生第二射频信号，

所述强度调制器是设置有第一波导臂和第二波导臂的Mach-Zehnder干涉仪，所述第一波导臂和所述第二波导臂引导所述第一部分的光信号的相应复制信号，所述第一波导臂和所述第二波导臂分别包括第一相位调制器和第二相位调制器，所述第一相位调制器和所述第二相位调制器分别接收来自所述至少一个可调谐射频发生器的所述经处理的第一射频信号和来自所述第二射频发生器的所述第二射频信号，所述经处理的第一射频信号和所述第二射频信号具有不同的幅度并对所述第一部分的光信号的相应复制信号引起相移，所述第一部分的光信号的所述相应复制信号在所述Mach-Zehnder干涉仪的输出端处干涉，以便基于所述相应复制信号之间的相位差，校正所述第一部分的光信号的谱强度分布。