[发明专利]补偿再生放大器高材料色散的小型化脉冲展宽器设计方法

摘要

本发明公开了一种适用于再生放大器高材料色散补偿的小型化飞秒激光脉冲展宽器设计方法，属于飞秒脉冲放大技术。该方法根据展宽器的位相Φ与光栅位置S₁、球面镜曲率半径R的关系，采用凹球面镜、凸球面镜、光栅和平面镜进行结构设计，其特征在于，当凹球面镜的曲率半径为R时，光栅与凹球面镜的距离S₁在O～R之间移动加以确定；凸球面镜与光栅上下重叠放置；若是此时入射光的展宽光谱宽于凹球面镜的镜面，需同时等比例缩小凹球面镜和凸球面镜的曲率半径，减少光谱展宽程度并保持原有的展宽量。本发明的优点在于，展宽器可容纳放大器中的更多材料色散，易于准直光路，空间色散小，结构紧凑，其尺寸为传统的欧浮纳展宽器的1/3，是马丁内兹型展宽器的1/2。

主权项

1、种补偿再生放大器高材料色散的小型化飞秒激光脉冲展宽器设计方法，该方法根据展宽器的位相Φ与光栅位置S1、球面镜曲率半径R的关系式：$\Phi =\frac{\omega }{c}p+\frac{2\mathrm{\pi G}}{d}\left[\tan \right(\gamma -{\theta }_0-{\theta }_6)-\tan (\gamma -{\theta }_0)]+\frac{2\pi G_0}{d}\tan (\gamma -{\theta }_0)$ 其中：p为光线追迹法算出的展宽器中的光程；d为光栅常数；γ为入射角；G0表示沿轴光线时光栅对之间的垂直距离：G0＝(2R-2S1)cos(γ-θ0)；G表示离轴光线时光栅对之间的垂直距离：G＝(S6-S1)cos(γ-θ0)；并采用凹球面镜、凸球面镜、光栅和平面反射镜进行结构设计，其特征在于：当凹球面镜的曲率半径为R时，光栅与凹球面镜的距离S1在0～R间移动加以确定；凸球面镜与衍栅上下重叠放置；若是此时入射光的展宽光谱宽于凹球面镜的镜面尺度，则仅需同时等比例缩小凹球面镜和凸球面镜的曲率半径，减少光谱被展宽的程度并保持原有的展宽量。