[发明专利]一种双池的自泵浦SBS脉冲压缩系统

说明书

本发明公开了一种双池的自泵浦SBS脉冲压缩系统，包括：可调谐激光器提供泵浦光，泵浦光经偏振片检偏后穿过第一四分之一波片转变为圆偏振光，再经聚焦透镜后聚焦至第一介质池中作为第一泵浦光；在第一介质池中耦合反应后的压缩脉冲从前窗镜输出再次经过第一四分之一波片，压缩脉冲由圆偏振光转化为S型线偏振光，被偏振片反射后经反射镜和第二四分之一波片再次转化为圆偏振光后经缩束结构进入第二介质池中作为第二泵浦光；由第二介质池的后窗镜和介质材料之间折射率差的菲涅尔反射提供背向传输的反馈光，该反馈光中含有布里渊频移的成分充当“Stokes”种子光被前向传输的第二泵浦光放大压缩后从第二介质池的前窗镜输出，经第二四分之一波片转化为P型线偏振光经反射镜和偏振片输出。

技术领域

本发明涉及非线性光学领域，尤其涉及一种双池的自泵浦SBS(StimulatedBrillouin Scattering,SBS)脉冲压缩系统。

背景技术

百皮秒激光脉冲在多普勒激光测风雷达、空间碎片激光雷达探测、激光惯性约束聚变(ICF)、激光等离子体的产生，极紫外光刻技术，各种非线性光学和激光精细光谱研究，激活光导开关，汤姆逊散射激光雷达诊断，长光纤的杂散损失，强辐射质子源，电子加速以及激光医疗等方面都起到了重要的应用。

基于其广泛应用，将纳秒量级的激光脉冲压缩至百皮秒量级的激光脉冲具有重要而实际的意义。而受激布里渊散射(SBS)脉冲压缩技术是一种将纳秒长脉冲压缩至皮秒短脉冲的有效脉宽压缩技术，而且结构简单、造价低廉，是近年来较为热门的技术手段和研究方向。

发明内容

本发明提供了一种双池的自泵浦SBS脉冲压缩系统，本发明提出了在实现脉冲从纳秒量级向皮秒量级转化的同时，也能提高产生压缩脉冲时间的稳定性的新技术手段，详见下文描述：

一种双池的自泵浦SBS脉冲压缩系统，所述系统包括：

可调谐激光器提供泵浦光，泵浦光经偏振片检偏后穿过第一四分之一波片转变为圆偏振光，再经聚焦透镜后聚焦至第一介质池中作为第一泵浦光；

在第一介质池中耦合反应后的压缩脉冲从前窗镜输出再次经过第一四分之一波片，压缩脉冲由圆偏振光转化为S型线偏振光，被偏振片反射后经反射镜和第二四分之一波片再次转化为圆偏振光后经缩束结构进入第二介质池中作为第二泵浦光；

由第二介质池的后窗镜和介质材料之间折射率差的菲涅尔反射提供背向传输的反馈光，该反馈光中含有布里渊频移的成分充当“Stokes”种子光被前向传输的第二泵浦光放大压缩后从第二介质池的前窗镜输出，经第二四分之一波片转化为P型线偏振光经反射镜和偏振片输出。

其中，所述可调谐激光器为连续脉冲、准连续脉冲或脉冲运转。

进一步地，所述偏振片和水平方向的夹角为布儒斯特角θ，第一介质池为聚焦介质池，第二介质池为非聚焦介质池。

其中，所述缩束结构为凸透镜和凹透镜的组合。

进一步地，所述第二介质池壁后窗镜贴高反膜，用于增加后窗镜反射率。

其中，所述聚焦透镜的焦距f≤d+d₀+L₁，

其中，d：镜池间距；d₀：介质池前窗镜厚度；L₁：聚焦介质池池长；L₁≥l_eff，l_eff：有效相互作用长度；c：光速；n：布里渊介质折射率。

进一步地，所述系统还包括：取样结构，

第一介质池输出的反射光作为第二介质池的泵浦光，在Stokes光被后续泵浦光放大压缩后从第二介质池的前窗镜输出后经取样结构来测量输出脉冲波形和能量。

其中，所述取样结构包括：楔形板、能量计、及光电探测器，