[发明专利]一种基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置及方法

权利要求书

1.一种基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，包括沿光路依次设置的超快激光振荡器(1)、展宽器(4)和放大系统(5)，在所述展宽器(4)前或所述展宽器(4)后依次设置三波长多阶波片(2)和检偏器(3)；

所述超快激光振荡器(1)发射的超快激光脉冲进入所述展宽器(4)进行脉冲时域展宽，然后进入所述放大系统(5)进行放大；

所述三波长多阶波片(2)和所述检偏器(3)对所述超快激光脉冲进行光谱整形，最终获得宽带放大脉冲光谱。

2.根据权利要求1所述的基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，所述三波长多阶波片(2)的材料为双折射晶体。

3.根据权利要求2所述的基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，所述三波长多阶波片(2)的半波片设计波长与所述超快激光振荡器(1)的增益介质中增益谱中心波长相匹配，所述三波长多阶波片(2)的全波片设计波长与所述超快激光振荡器(1)的增益介质中增益谱中心两侧的设定波长相匹配。

4.根据权利要求2或3任一项所述的基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，所述三波长多阶波片(2)的最佳厚度计算公式为：

其中，d_opt为最优化的三波长多阶波片厚度，m、n、和k都为整数，n_e和n_o分别为三波长多阶波片的快轴折射率和慢轴折射率。

5.根据权利要求4所述的基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，所述超快激光脉冲经过所述检偏器(2)后的透过率计算公式为：

其中，T为超快激光脉冲经过所述检偏器后的透过率，为入射光的偏振方向和三波长多阶波片快轴之间的夹角，d_opt为最优化的三波长多阶波片厚度，ne和no分别为三波长多阶波片的快轴折射率和慢轴折射率。

6.根据权利要求4所述的基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，通过调整所述三波长多阶波片(2)的厚度获得预期的调制带宽。

7.根据权利要求5所述的基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，通过调整所述三波长多阶波片(2)的旋转角度获得预期的光谱调制深度。

8.根据权利要求6所述的基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，所述三波长多阶波片(2)表面镀有增透膜。

9.根据权利要求6-8任一项所述的基于三波长多阶波片的啁啾脉冲光谱整形装置，其特征在于，所述超快激光振荡器(1)包括掺钛蓝宝石振荡器，所述放大系统(5)包括再生放大器或多通放大器。

10.基于权利要求1-9任一项所述装置的啁啾脉冲光谱整形方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、根据超快激光振荡器的光谱类型确定三波长多阶波片的半波片波长、全波片波长以及厚度，以获得最佳的调制带宽；

S2、超快激光振荡器发射超快激光脉冲，所述超快激光脉冲进入展宽器进行脉冲时域展宽；

S3、超快激光脉冲进行脉冲时域展宽前或后由所述三波长多阶波片和检偏器对所述超快激光脉冲进行光谱整形，通过旋转所述三波长多阶波片的角度改变不同光谱的偏振；

S4、最后进入放大系统进行放大，获得宽带放大脉冲光谱。