[发明专利]飞秒激光脉冲压缩装置及其方法

权利要求书

1.飞秒激光脉冲压缩装置，其特征在于：包含沿光路依次布置的飞秒放大器(1)、偏振立方体(2)、旋光器(3)、1/2波片(4)、透射式压缩光栅(5)，透射式压缩光栅(5)一侧的衍射光路上布置反射镜一(6)和反射镜二(7)，反射镜一(6)与反射镜二(7)的反射光路呈垂直，另一侧的衍射光路上布置反射镜三(8)；

入射光经过1/2波片(4)后，以光栅闪耀角入射透射式压缩光栅(5)，经过光栅衍射后，入射至反射镜一(6)并垂直反射至反射镜二(7)，经过反射镜二(7)反射后，再次入射至透射式压缩光栅(5)并衍射至反射镜三(8)，反射镜三(8)使光原路返回。

2.根据权利要求1所述的飞秒激光脉冲压缩装置，其特征在于：所述飞秒放大器(1)为脉冲飞秒放大器，输出脉冲宽度为200ps～2ns，输出波长为1020～1070nm，输出光谱宽度3nm～20nm。

3.根据权利要求1所述的飞秒激光脉冲压缩装置，其特征在于：所述偏振立方体(2)的材质为熔石英，中心波长1020～1070nm，偏振消光比大于500：1。

4.根据权利要求1所述的飞秒激光脉冲压缩装置，其特征在于：所述旋光器(3)为TGG晶体旋光器，中心波长1020～1070nm，激光通过旋光器(3)偏振态旋转45°。

5.根据权利要求1所述的飞秒激光脉冲压缩装置，其特征在于：所述透射式压缩光栅(5)的光栅类别为闪耀光栅，刻线密度为1000～2000l/mm。

6.根据权利要求1所述的飞秒激光脉冲压缩装置，其特征在于：所述透射式压缩光栅(5)的光栅中心波长1020～1070nm，光栅长度为50mm～200mm，光栅单次衍射透过率98％。

7.根据权利要求1所述的飞秒激光脉冲压缩装置，其特征在于：反射镜一(6)的反射波长1020nm～1070nm，入射角度45°，反射率99.8％；反射镜二(7)的反射波长1020nm～1070nm，入射角度45°，反射率99.8％；反射镜三(8)的反射波长1020nm～1070nm，入射角度0°，反射率99.8％。

8.利用权利要求1所述的装置实现飞秒激光脉冲压缩方法，其特征在于：飞秒放大器(1)输出的水平方向偏振展宽脉冲经过偏振立方体(2)，再经过旋光器(3)偏振态旋转45°，通过1/2波片(4)将光脉冲调整为竖直方向偏振光，光脉冲以最佳衍射角入射透射式压缩光栅(5)，光脉冲中的不同波长分量经过光栅产生不同方向的衍射，短波长衍射角度小，短波分量相位超前于长波分量，实现第一次脉冲压缩；第一次压缩后的光脉冲经过反射镜一(6)、反射镜二(7)，再次入射透射式压缩光栅(5)，光脉冲再次衍射，实现第二次脉冲压缩；光栅衍射出的光脉冲经过反射镜三(8)实现原光路反射，通过衍射透射式压缩光栅(5)，实现第三次脉冲压缩，再经过反射镜二(7)、反射镜一(6)，通过衍射透射式压缩光栅(5)，实现第四次脉冲压缩，实现飞秒量级的脉冲压缩；通过调整衍射透射式压缩光栅(5)与反射镜一(6)及反射镜二(7)之间的距离，可引入不同的负色散，实现不同宽度展宽脉冲的压缩；压缩后的飞秒光脉冲再经过1/2波片(4)及旋光器(3)后，偏振态为垂直方向偏振，再次经过偏振立方体(2)后反射出来，实现压缩后的脉冲输出。

9.根据权利要求8所述的飞秒激光脉冲压缩方法，其特征在于：反射镜一(6)的反射波长1020nm～1070nm，入射角度45°，反射率99.8％；反射镜二(7)的反射波长1020nm～1070nm，入射角度45°，反射率99.8％；反射镜三(8)的反射波长1020nm～1070nm，入射角度0°，反射率99.8％。