[发明专利]一种激光脉冲压缩器及压缩方法

权利要求书

1.一种激光脉冲压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将激光脉冲导入第一光栅，经第一光栅的作用而发生衍射；

S2：将衍射后的光线导入第一棱镜，光线在第一棱镜的第一折射面处发生折射并进入第一棱镜内传播；光线在第一棱镜内传播后达到第一棱镜的第二折射面，在第二折射面处第二次折射后从第一棱镜导出；

S3：将由第一棱镜导出的光线导入第二棱镜，光线在第二棱镜的第三折射面处发生折射并进入第二棱镜内传播；光线在第二棱镜内传播后达到第二棱镜的第四折射面，在第四折射面处折射后从第二棱镜导出；

S4：由第二棱镜导出的光线入射第二光栅，经第二光栅衍射，光线被准直；

S5：将由第二光栅导出的准直的光线反射以沿原光路返回，并按与S1-S4所述光路相反地传播。

2.根据权利要求1所述的激光脉冲压缩方法，其特征在于，所述步骤S5通过设置爬低镜将准直的光线向上或向下平移地反射，沿原光路返回并从第一光栅导出形成超短脉冲。

3.根据权利要求1或2所述的激光脉冲压缩方法，其特征在于，步骤S1中，激光脉冲以入射角为θ1入射第一光栅；

该压缩方法的变量包括：第一光栅与第一折射面之间的距离h1，第二光栅与第四折射面之间的距离h2，第一棱镜与第二棱镜之间的距离L，入射角θ1，第一棱镜与第二棱镜的顶角角度α，第一棱镜与第二棱镜材质的折射率，以及第一棱镜与第二棱镜的顶点之间的距离O1O2；

通过对上述变量中的至少一个进行调节从而对该压缩方法的色散补偿进行调节，实现色散补偿的目的。

4.根据权利要求1或2所述的激光脉冲压缩方法，其特征在于，所述第一光栅与第二光栅均为透射式光栅，第一透射光栅与第二透射光栅的刻线方向平行地设置，两者的刻线密度相同；待压缩的激光脉冲的偏振方向与两个透射光栅的刻线方向垂直；

所述第一棱镜与第二棱镜的材质相同，顶角角度α相同。

5.根据权利要求1或2所述的激光脉冲压缩方法，其特征在于，在步骤S5中，准直的光线不是被反射而沿原光路返回，而是通过另外的两个光栅与棱镜所组成的系统，使得光线按与S1-S4步骤所述光路相反地传播。

6.一种激光脉冲压缩器，其特征在于，包括：

第一光栅，

第一棱镜，所述第一棱镜包括相交的第一折射面与第二折射面，第一折射面与第二折射面的夹角为α；

第二棱镜，第二棱镜包括相交的第三折射面与第四折射面，第三折射面与第四折射面的夹角为α；

第二光栅，所述第一光栅、第一棱镜、第二棱镜以及第二光栅间隔地设置，相互之间形成有间隙；所述第一棱镜与第二棱镜以中心对称的方式设置，且第二折射面与第三折射面平行地设置；所述第一光栅平行地设置于第一折射面外侧，第二光栅平行地设置于第四折射面外侧；以及，

爬低镜，其设置于第二光栅外侧，以将准直的光线按原光路返回，再次通过压缩器。

7.根据权利要求6所述的激光脉冲压缩器，其特征在于，所述第一光栅与第二光栅均为透射式光栅，第一透射光栅与第二透射光栅的刻线方向平行地设置，两者的刻线密度相同。

8.根据权利要求6或7所述的激光脉冲压缩器，其特征在于，该压缩器的变量包括：第一光栅与第一折射面之间的距离h1，第二光栅与第四折射面之间的距离h2，第一棱镜与第二棱镜之间的距离L，入射角θ1，第一棱镜与第二棱镜的顶角角度α，第一棱镜与第二棱镜材质的折射率，以及第一棱镜与第二棱镜的顶点之间的距离O1O2。

9.根据权利要求6或7所述的激光脉冲压缩器，其特征在于，所述第一棱镜与第二棱镜的材质相同，顶角角度α相同。

10.一种激光脉冲压缩器，包括第一压缩组件与第二压缩组件，第一压缩组件与第二压缩组件均包括第一透射光栅、第一棱镜、第二棱镜及第二透射光栅；

所述第一棱镜包括相交的第一折射面与第二折射面，第一折射面与第二折射面的夹角为α；第二棱镜包括相交的第三折射面与第四折射面，第三折射面与第四折射面的夹角为α；

第一透射光栅、第一棱镜、第二棱镜以及第二透射光栅间隔地设置，相互之间形成有间隙；所述第一棱镜与第二棱镜以中心对称的方式设置，且第二折射面与第三折射面平行地设置；所述第一透射光栅平行地设置于第一折射面外侧，第二透射光栅平行地设置于四折射面外侧；

激光脉冲入射第一压缩组件的第一透射光栅后，依次经第一棱镜、第二棱镜与第二透射光栅后导出，形成准直的光线；由第一压缩组件导出的准直的光线入射第二压缩组件的第二透射光栅，并且其入射第二压缩组件的第二透射光栅的入射角与第一压缩组件的第二透射光栅的出射角相同；光线依次经第二压缩组件的第二棱镜、第一棱镜及第一透射光栅后导出。