[发明专利]一种基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽压缩装置及方法

权利要求书

1.一种基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，包括：泵浦激光器、负电性气体等离子体发生单元和第一脉冲光路调整单元；

所述负电性气体等离子体发生单元用于对负电性气体进行电离产生负电性等离子体，并将所述负电性等离子体进行振荡获取周期密度调制结构；

所述第一脉冲光路调整单元用于将所述泵浦激光器产生的泵浦激光转换成圆偏振激光后，入射至所述负电性气体等离子体发生单元，使所述圆偏振激光与所述周期密度调制结构发生受激布里渊散射，产生经脉宽调制后的输出脉冲。

2.根据权利要求1所述的基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，所述负电性气体等离子体发生单元包括射频阻抗匹配单元、交变电源上电极、交变电源下电极以及真空腔室；

所述射频阻抗匹配单元与函数发生器以及所述交变电源上电极相连接，用于在所述交变电源上电极和所述交变电源下电极之间产生周期调制的交变电流；

所述交变电源上电极、交变电源下电极均为板状结构，位于所述真空腔室内；所述交变电源上电极上开设有孔洞，所述圆偏振激光通过所述孔洞入射至所述真空腔室内；

所述真空腔室用于存放所述负电性气体。

3.根据权利要求2所述的基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，在所述射频阻抗匹配单元与所述函数发生器之间还设置有功率放大器。

4.根据权利要求2所述的基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，所述第一脉冲光路调整单元包括在光路上依次连接的第一偏振分光镜、第一四分之一玻片、第一聚焦透镜以及第一石英窗口片；

所述第一偏振分光镜使光路偏折90°，以同时实现基于光路偏振的注入与输出；

所述函数发生器与所述泵浦激光器相连接，用于对所述泵浦激光器和所述射频阻抗匹配单元进行统一调配。

5.根据权利要求4所述的基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，所述输出脉冲沿所述圆偏振激光的传播方向的相反方向传播，依次通过所述孔洞、所述第一石英窗口片、所述第一聚焦透镜、所述第一四分之一玻片以及所述第一偏振分光镜后，转换成经脉宽调制后的线性偏振脉冲激光。

6.根据权利要求4所述的基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，还包括种子激光器和第二脉冲光路调整单元，所述第二脉冲光路调整单元用于对所述种子激光器输出的种子脉冲激光进行调整，使调整后种子脉冲激光与所述圆偏振激光在所述周期密度调制结构中重合。

7.根据权利要求6所述的基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，所述第二脉冲光路调整单元包括在光路上依次连接的第二偏振分光镜、第二四分之一玻片、第二聚焦透镜以及第二石英窗口片；

所述第二偏振分光镜用于使所述种子脉冲激光偏折90°；

所述函数发生器与所述种子激光器相连接，用于对所述种子激光器和所述泵浦激光器进行统一调配。

8.根据权利要求7所述的基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，所述函数发生器与所述种子激光器相连接，用于对所述种子激光器和所述泵浦激光器进行统一调配，包括：

使所述种子激光器与泵浦激光器的输出激光频率差等于所述周期密度调制结构的电致伸缩所产生的声子频率。

9.根据权利要求6所述的基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置，其特征在于，所述泵浦激光器与所述种子激光器均为频率宽带可调谐的激光器。

10.一种基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制方法，其特征在于，包括：

对负电性气体进行电离产生负电性等离子体，并将所述负电性等离子体进行振荡获取周期密度调制结构；

将泵浦激光转换成圆偏振激光后，入射至所述周期密度调制结构，并发生受激布里渊散射后，产生经脉宽调制后的输出脉冲。