[发明专利]多级级联偏振分束的高倍率分离脉冲展宽方法

摘要

本发明公开了一种多级级联偏振分束的高倍率分离脉冲展宽方法，该方法采用级联结构来实现将fs/ps的脉冲展宽至数纳秒量级：第一级展宽fs/ps—10ps、第二级展宽单元10ps—100ps和第三级展宽单元100ps—ns。每级展宽均由数个展宽单元构成，其展宽单元结构基于偏振分束原理，使得不同偏振态的激光在空间或者光纤中经过的光程不同，或者在双折射晶体中引入的折射率不同，实现子脉冲之间延时的精确控制，经过N个展宽单元，一个初始脉冲最终被分解为2N个子脉冲，实现高倍率的脉冲展宽。本发明对入射激光的光谱无限制，分离式的展宽结构降低了每个子脉冲的能量，在最终出射端加入法拉第旋转镜，即可在入射端实现偏振合束，实现高能量超短激光脉冲。

主权项

一种多级级联偏振分束的高倍率分离脉冲展宽方法，其特征在于该方法采用三级展宽来实现将fs/ps 的脉冲展宽至数纳秒量级，所述三级展宽为：第一级展宽fs/ps—10ps、第二级展宽10ps—100ps和第三级展宽100ps—ns，每级展宽均由数个展宽单元构成，其展宽单元结构为下列结构的一种：⑴、由一块双折射晶体及一个偏振控制器构成，脉冲经过偏振控制器后，从双折射晶体的一面入射，从晶体的另一面出射；⑵、由两块同样大小的双折射晶体及一个偏振控制器构成，脉冲经过偏振控制器后，从一块双折射晶体入射，从另一块双折射晶体出射；⑶、由一个环形镜、一个偏振控制器、一个偏振分束器、一个延时器和两个反射镜构成，脉冲从环形镜的输入端入射，从环形镜的输出端出射；⑷、由一个偏振控制器、一个偏振分束器、一个延时器和两个法拉第旋转反射镜构成，脉冲从偏振分束器的一个端口入射，从偏振分束器的另一个端口出射；⑸、由一个偏振控制器、两个偏振分束器、一个延时器及两个反射镜构成，脉冲从一个偏振分束器入射，从另一个偏振分束器出射；⑹、由一个偏振控制器、两个偏振分束器及两个反射镜构成，脉冲从一个偏振分束器入射，从另一个偏振分束器出射；⑺、由一个偏振控制器、两个偏振分束器及四个反射镜构成，脉冲从一个偏振分束器入射，从另一个偏振分束器出射；⑻、由一个偏振控制器、两个粘合在一起的偏振分束器和一个锥形的晶体或玻璃组合而成，脉冲从一个偏振分束器入射，从另一个偏振分束器出射；⑼、由一个偏振控制器、两个粘合在一起的偏振分束器和两个反射镜构成，脉冲从一个偏振分束器入射，从另一个偏振分束器出射。