[发明专利]用于调试光栅压缩器的光纤阵列装置及其调试方法

摘要

一种用于调试超短激光脉冲光栅压缩器的光纤阵列装置及其调试方法，沿光路方向该装置由钛宝石飞秒激光器，光纤耦合器，光纤偏振控制器，光纤波分复用器，光纤偏振测量仪，光纤光谱仪，光纤功率计组合，保偏光纤分束器，保偏光纤环形器组合，保偏光纤准直器组合，直角分束棱镜组合，角锥组合和待调试光栅压缩器组成。本发明构建正交性阵列型激光束组，组合多功能光纤器件后监测待调试光栅压缩器光栅对平行度和通过光谱特征，为压缩光栅多维高精度调试提供判据，保证了大口径光栅压缩器的性能，结构新颖，操作简单，支撑超短激光脉冲光栅压缩器及相关技术研究。

主权项

1.一种用于调试超短激光脉冲光栅压缩器的光纤阵列装置，其特征在于，包括钛宝石飞秒激光器(1)、光纤耦合器(2)、光纤偏振控制器(3)、光纤波分复用器(4)、偏振测量仪(5)、光纤光谱仪(6)、保偏光纤分束器(7)、保偏光纤环形器组合(8)、保偏光纤准直器组合(9)、光纤功率计组合(10)、直角分束棱镜组合(11)和角锥组合(12)；/n所述的钛宝石飞秒激光器(1)与啁啾激光脉冲放大激光光源相一致，输出光束经衰减后耦合进入所述的光纤耦合器(2)；/n所述的保偏光纤环形器组合(8)由四个相同类型保偏光纤环形器组成，依次命名为第一保偏光纤环形器(81)、第二保偏光纤环形器(82)、第三保偏光纤环形器(83)和第四保偏光纤环形器(84)；/n所述的保偏光纤准直器组合(9)由四个同类型的保偏光纤准直器组成，依次命名为第一保偏光纤准直器(91)、第二保偏光纤准直器(92)、第三保偏光纤准直器(93)、第四保偏光纤准直器(94)，其中任选三个保偏光纤准直器放置呈正三角形，另一保偏光纤准直器位于该正三角形的中心处，四个保偏光纤准直器输出后构建阵列型激光束组并可选择正三角形边长参数满足在啁啾激光脉冲放大激光光源口径方位内达到最大面积；/n所述的光纤功率计组合(10)由四个相同规格的光纤功率计组成，分别命名为第一光纤功率计(101)、第二光纤功率计(102)、第三光纤功率计(103)和第四光纤功率计(104)；/n所述的直角分束棱镜组合(11)由第一套直角分束棱镜(111)、第二套直角分束棱镜(112)和第三套直角分束棱镜(113)组成，每套直角分束棱镜均由四个同类型的直角分束棱镜构成；/n所述的角锥组合(12)由第一角锥组合(121)、第二角锥组合(122)、第三角锥组合(123)组成，每套角锥组合均由四个同类型的角锥构成；/n所述的钛宝石飞秒激光器(1)输出光束入射所述的光纤耦合器(2)，该光纤耦合器(2)的输出端通过保偏光纤依次与所述的光纤偏振控制器(3)、光纤波分复用器(4)和保偏光纤分束器(7)的入射端相连，该保偏光纤分束器(7)将入射光分成五束输出，其中第一至第四输出端输出光束光强相同且占较大比重，第五输出端输出光束光强较弱；/n所述的光纤波分复用(4)将入射激光分成三种单色激光光源输出，G端输出钛宝石飞秒激光器中心波长单色激光光源，R端输出大于中心波长单色激光光源，B端输出小于中心波长的单色激光光源；/n所述的保偏光纤分束器(7)的第一输出端与所述的第一保偏光纤环形器(81)的第一端口相连，该第一保偏光纤环形器(81)的第二端口与所述的第一光纤准直器(91)的输入端相连，该第一保偏光纤环形器(81)的第三输出端口与所述的第一光纤功率计(101)相连，以此类似，所述的保偏光纤分束器(7)的第二至第四输出端分别与所述的第二至第四保偏光纤环形器(82,83,84)的第一端口相连，第二至第四保偏光纤环形器(82,83,84)的第二端口与所述的第二至第四光纤准直器(92,93,94)的输入端相连，第二至第四保偏光纤环形器(82,83,84)的第三端口与所述的第二至第四光纤功率计(102,103,104)相连，所述的保偏光纤分束器(7)的第五输出端分别与所述的偏振测量仪(5)和光纤光谱仪(6)相连；/n所述的保偏光纤准直器组合(9)输出阵列激光束分别一一对应入射至所述的第一套直角分束棱镜(111)中四块直角分束棱镜，该第一套直角分束棱镜(111)将四束入射光均分为正交分布的四束第一反射光和四束第一透射光，其中，四束第一反射光透射经过所述的第二套直角分束棱镜(112)后入射到所述的第一角锥组合(121)，四束第一透射光入射经所述的第三套直角分束棱镜(113)后将四束入射光再次均分为正交分布的四束第二反射光和四束第二透射光，该四束第二反射光入射到所述的第二角锥组合(122)，四束第二透射光入射到第三角锥组合(123)；/n所述的第一角锥组合(121)、第二角锥组合(122)和第三角锥组合(123)分别将入射光束沿原光路逆向反射，经所述的直角分束棱镜组合(11)和所述的保偏光纤准直器组合(9)后分别一一对应入射到保偏光纤环形器组合(8)中第一保偏光纤环形器(81)第二端口、第二保偏光纤环形器(82)第二端口、第三保偏光纤环形器(83)第二端口和第四保偏光纤环形器(84)第二端口。逆向反射光束由第一保偏光纤环形器(81)第三端口输出，通过与之相连的第一光纤功率计(101)测量光强；以此类似，逆向反射光束由第二至第四保偏光纤环形器(82，83，84)第三端口输出，通过与之相连的第二至第四光纤功率计(102，103，104)测量光强。/n