[发明专利]一种高损伤阈值的强激光啁啾脉冲压缩装置及压缩方法

摘要

本发明属于激光技术领域，具体涉及一种高损伤阈值的强激光啁啾脉冲压缩器装置，包括一组光栅对和一块非线性光学晶体，强激光啁啾脉冲的压缩是在非线性晶体中完成，其中，频率为ω的线性啁啾脉冲通过分光镜后分成两束啁啾脉冲；这两束激光分别经光栅衍射后在非线性晶体中进行非共线和频；最后，从非线性晶体中输出频率为2ω、无啁啾的强激光脉冲。在本发明装置中，由于脉冲压缩的最后阶段是在非线性晶体中进行的，而非线性晶体(如BBO，KDP)的损伤阈值普遍远高于光栅，因此，相比传统的光栅对压缩器，本装置能有效提升压缩器的损伤阈值，有望用于更高能量的激光啁啾压缩过程，最后达到提升强激光系统输出能量的目标。

主权项

1.一种高损伤阈值的强激光啁啾脉冲压缩器装置，包括一组光栅对和一块非线性光学晶体，其特征在于，强激光啁啾脉冲的压缩是在非线性晶体中完成，其中，频率为ω的线性啁啾脉冲通过分光镜后分成两束啁啾脉冲；这两束激光分别经光栅衍射后在非线性晶体中进行非共线和频；最后，从非线性晶体中输出频率为2ω、无啁啾的强激光脉冲；具体是：和频的非共线角α₀、晶体方向角ψ以及非共线角色散量需满足以下三个方程：2k0cosα0‑k20＝0；  (2)其中k＝nw/c，n为晶体中的折射率；k0、k20分别是基频、和频光中心频率处的波矢；啁啾脉冲的入射角θin、光栅常数d的选择满足以下三个方程：其中θ_in是基频光入射光栅时的入射角，θ_out是经光栅出射的一级衍射光的衍射角，是一级衍射光到达晶体表面的波前倾斜角，d是光栅常数；输入基频光的啁啾系数为Cp，光栅和晶体之间的距离L满足等式