[发明专利]基于空芯光纤空间相干组束的周期量级激光系统

权利要求书

1.一种基于空芯光纤空间相干组束的周期量级激光系统，其特征在于该系统包括：

CEP稳定种子源(1)、展宽器(2)、OPCPA高能泵浦源(3)、第一信号光分束镜(11)、第二信号光分束镜(12)、第三信号光分束镜(13)、……、第N-1信号光分束镜；第一泵浦光分束镜(21)、第二泵浦光分束镜(22)、第三泵浦光分束镜(23)、……、第N-1泵浦光分束镜；第一路OPCPA放大系统(31)、第二路OPCPA放大系统(32)、第三路OPCPA放大系统(33)、……、第N路OPCPA放大系统(3N)；第一合束镜(41)、第二合束镜(42)、……、第N-1合束镜；第一反射镜(4)、第二反射镜(5)、第三反射镜(6)、第四反射镜(7)、聚焦系统(8)、空芯光纤压缩系统(9)、啁啾补偿系统(10)和准直系统(101)；

N束种子光和N束泵浦光经过N个相同的OPCPA放大系统进行放大、再分别经过N个相同的压缩器进行放大后脉冲压缩，通过N个相同的延时系统对压缩后脉冲进行精确的延时调节，使压缩后的N路脉冲经合束镜后在时间上和空间上均重合；

所述的CEP稳定种子源(1)出射的种子光经展宽器(2)展宽后，入射到所述的第一信号光分束镜(11)，经该第一信号光分束镜(11)分束为第一信号反射光束和第一信号透射光束，该第一信号透射光束经所述的第二信号光分束镜(12)分束为第二信号反射光束和第二信号透射光束，该第二信号透射光束经所述的第三信号光分束镜(13)分束为第三信号反射光束和第三信号透射光束，……，该第N-2信号透射光束经第N-1信号光分束镜分束为第N-1信号反射光束和第N-1信号透射光束，该第N-1信号透射光束经第一反射镜(4)后的第N信号反射光束入射到所述的第N路OPCPA放大系统(3N)；

所述的OPCPA高能泵浦源(3)发出的泵浦光经过第一泵浦光分束镜(21)分束为第一泵浦反射光束和第一泵浦透射光束，该第一泵浦透射光束经所述的第二泵浦光分束镜(22)分束为第二泵浦反射光束和第二泵浦透射光束，该第二泵浦透射光束经所述的第三泵浦光分束镜(23)分束为第三泵浦反射光束和第三泵浦透射光束，以此类推……，该第N-2泵浦透射光束经第N-1泵浦光分束镜分束为第N-1泵浦反射光束和第N-1泵浦透射光束，该第N-1泵浦透射光束经第二反射镜(5)后的第N泵浦反射光束入射到所述的第N路OPCPA放大系统(3N)；

所述的第一信号反射光束和第一泵浦反射光束同时注入到第一路OPCPA放大系统(31)，经所述的第一路OPCPA放大系统(31)放大的第一放大光束再经第三反射镜(6)反射后入射到所述的第一合束镜(41)；所述的第二信号反射光束和第二泵浦反射光束同时注入到第二路OPCPA放大系统(32)，经第二路OPCPA放大系统(32)放大的第二放大光束入射到所述的第一合束镜(41)；所述的第三信号反射光束和第三泵浦反射光束同时注入到第三路OPCPA放大系统(33)，经第三路OPCPA放大系统(33)放大的第三放大光束入射到所述的第二合束镜(42)，以此类推……，所述的第N信号反射光束和第N泵浦反射光束同时注入到第N路OPCPA放大系统(3N)，经第N路OPCPA放大系统(3N)放大的第N放大光束入射到所述的第N-1合束镜；

入射到所述的第一合束镜(41)的第一放大光束和第二放大光束经所述的第一合束镜(41)合束后与入射到第二合束镜(42)的第三放大光束经所述的第二合束镜(42)再次合束，以此类推……，经所述的第N-2合束镜合束后的合束光和所述的第N放大光束经所述的第N-1合束镜合束后，依次经所述的第四反射镜(7)、聚焦系统(8)、空芯光纤压缩系统(9)、啁啾补偿系统(10)和准直系统(101)输出；

所述的第一信号光分束镜(11)、第二信号光分束镜(12)、第三信号光分束镜(13)、……、和第N-1信号光分束镜的分光比为透射:反射＝N-1:1,N-2:1,N-3:1,……,1:1；

所述的第一泵浦光分束镜(21)、第二泵浦光分束镜(22)、第三泵浦光分束镜(23)、……、和第N-1泵浦光分束镜的分光比为透射:反射＝N-1:1,N-2:1,N-3:1,……,1:1。

2.根据权利要求1所述的基于空芯光纤空间相干组束的周期量级激光系统，其特征在于，所述的第一信号反射光束、第二信号反射光束、第三信号反射光束、……、第N-1信号反射光束和第N信号反射光束的能量相等。