[发明专利]电激励非链式脉冲HF激光器被动脉宽压缩方法及激光器

权利要求书

1.电激励非链式脉冲HF激光器脉宽被动压缩方法，所述电激励非链式脉冲HF激光器的脉冲激光脉宽为100ns量级，其特征在于：将可饱和吸收体置于电激励非链式脉冲HF激光器谐振腔内部，对激光器谐振腔内的激光光斑进行整形及激光脉宽进行压缩后输出。

2.实现被动式脉宽压缩的电激励非链式脉冲HF激光器，其特征在于：包括电激励非链式脉冲HF激光器与脉宽压缩装置；

所述电激励非链式脉冲HF激光器包括气室(2)、高反镜(3)、输出镜(4)与高压放电模块(1)；所述气室(2)内充有工作气体，所述高反镜(3)位于激光脉冲高反端，所述输出镜(4)位于激光脉冲输出端，所述高反镜(3)与输出镜(4)构成谐振腔，均与气室(2)同轴；所述高压放电模块(1)为泵浦源，用于激发工作气体；

所述脉宽压缩装置包括缩束模块(5)和可饱和吸收体(6)，位于输出镜(4)前的激光脉冲光路中，且与气室(2)同轴；所述缩束模块(5)用于对激光器谐振腔内的脉冲激光光斑进行压缩，所述可饱和吸收体(6)用于对激光器谐振腔内的激光光斑进行整形及激光脉宽进行压缩；

对高压放电模块(1)进行充电、放电，将工作气体泵浦到激发态产生激光信号，激光信号在高反射镜(3)和输出镜(4)构成的谐振腔内产生振荡，输出激光脉冲；振荡过程中，激光光束多次通过缩束模块(5)和可饱和吸收体(6)，实现激光脉冲的光斑整形及脉宽压缩。

3.根据权利要求2所述的实现被动式脉宽压缩的电激励非链式脉冲HF激光器，其特征在于：所述脉宽压缩装置位于气室(2)与输出镜(4)之间，脉冲激光通过缩束模块(5)实现光斑压缩；再通过可饱和吸收体(6)实现光斑整形及脉宽压缩，最后通过输出镜(4)输出。

4.根据权利要求2所述的实现被动式脉宽压缩的电激励非链式脉冲HF激光器，其特征在于：所述脉宽压缩装置位于气室(2)与高反镜(3)之间，脉冲激光通过缩束模块(5)实现光斑压缩；再通过可饱和吸收体(6)实现光斑整形及脉宽压缩，然后通过高反镜(3)再次反射至气室(2)，后通过输出镜(4)输出。

5.根据权利要求3或4所述的实现被动式脉宽压缩的电激励非链式脉冲HF激光器，其特征在于：所述可饱和吸收体(6)的尺寸大于经过缩束模块(5)后的脉冲激光光斑尺寸。

6.根据权利要求5所述的实现被动式脉宽压缩的电激励非链式脉冲HF激光器，其特征在于：所述可饱和吸收体(6)为中间薄边缘厚的平凹透镜结构或双凹透镜结构；或为中间厚边缘薄的平凸透镜结构或双凸透镜结构。

7.根据权利要求5所述的实现被动式脉宽压缩的电激励非链式脉冲HF激光器，其特征在于：所述可饱和吸收体(6)在2.6～3.1μm波段有可饱和吸收特性。

8.根据权利要求7所述的实现被动式脉宽压缩的电激励非链式脉冲HF激光器，其特征在于：所述缩束模块(5)的缩束范围为1.5:1～5:1；所述工作气体为10kPa的SF₆和C₂H₆气体，SF₆和C₂H₆的气分比为92:8。

9.根据权利要求8所述的实现被动式脉宽压缩的电激励非链式脉冲HF激光器，其特征在于：所述高反镜(3)为镀金反射镜，其在2.6～3.1μm波段的反射率高于95％；所述输出镜(4)为CaF₂平面镜，其反射率为7％；所述可饱和吸收体(6)为Fe:ZnSe晶体，其厚度为1.5mm，截面尺寸为7mm*7mm，初始透过率为60％，或所述可饱和吸收体(6)为镀有石墨烯或氧化石墨烯膜层的ZnS、ZnSe或CaF₂晶体。