堆积脉冲光参量啁啾脉冲放大器_李晓莉.pdf

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堆积脉冲光参量啁啾脉冲放大器_李晓莉

第39 卷第 7 期 光 子 学 报 Vol.39 No.7 2010 年7 月             ACTA PHOTON ICA SINICA July 2010 文章编号:1004-4213(2010)07-1235-4 堆积脉冲光 量啁啾脉冲放大器* 1, 2 1 2 2 李晓莉 ,石顺祥 ,赵卫 ,刘红军 (1 西安电子科技大学 技术物理学院, 西安 710071) (2 中国科学院西安光学机密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安710119) 摘 要:以自启动被动锁模掺镱光纤堆积脉冲激光器为种子源, 采用非共线相位匹配的方法,进行 7 了光 量啁啾脉冲放大器的实验研究,得到了两级放大总增益为1.1×10 ,单脉冲能量为11 mJ, 能量稳定性小于2%rms,8 nm 的放大谱宽.实验结果表明, 采用这种结构的光 量啁啾脉冲放大 器,放大增益高,系统稳定、结构紧凑、便于调节, 同时通过调节种子源中的堆积器,可以得到不同宽 度的放大信号脉冲. 关键词:激光放大器;量振荡器与放大器;超快激光;超快技术 中图分类号:TN248.1    文献标识码:A      doi:10.3788/gzx1235 0  引言 光分为两束,分别进行两级放大;光 量放大器采用 的是两级单通放大结构,非线性晶体采用的BBO 晶 众所周知, 采用堆积脉冲的方法产生脉冲形状 体,抽运光与放大器的具体结构见文献[10];信号光 [1-2] 好的长脉冲是一种很有效的方法 , 且其脉冲形状 源是自制的掺镱自启动被动锁模堆积脉冲光纤激光 很好,但是采用这种方法产生的长脉冲的能量很小. 器,波长为1 053 nm, 脉宽2.43 ns, 频率为3.8 MHz, 而光 量啁啾脉冲放大技术(Optical Parametric 谱宽为6 nm.图1 是这种自启动被动锁模掺镱堆积 [3-9] C irped Pulse Amplifier, OPCPA ) 是结合了光 脉冲光纤激光器的结构.自启动被动锁模堆积脉冲 量放大技术与啁啾脉冲放大系统的一种新技术, 光纤激光器由锁模振荡器、脉冲堆积器和功率放大 同其他同类技术相比,它具有单通增益高,宽的增益 器三部分组成,锁模振荡器和功率放大器的详细 带宽,放大过程中无增益窄化现象,好的输出光束质 [10] 量介绍见文献 , 脉冲堆积器是由六个分光比为 量,低的热损耗以及 B 积分, 高的信噪比以及低的 50 %-50%的光纤耦合器构成,耦合器4 和5, 6 和 预脉冲,故已成为代替CPA 技术成为产生高功率激 7, 8 和9 分别组成三级堆积器.种子脉冲光入射到 光源的一个重要手手段.本文采用了以去掉压缩部 耦合器4 分成两束,经过两段长度不同的光纤后,具 分的自启动被动锁模掺镱堆积脉冲光纤激光器为种 有不同时延的两束光脉冲耦合到耦合器5 中合成一 子源,实现了两级光 量放大器.实验得到了1.1× 个长脉冲,这个从一级堆积器输出的光脉冲耦合到 7 10 两级放大总增益, 单脉冲能量为 11 mJ, 能量稳 定性小于2%,放大信号光谱宽8 nm, 同时测到了 谱宽为8 nm 的闲频光谱.采用这种结构,系统增益 高,抽运光的转换效率高, 同时大大抑制 量放大过 程中 量荧光的产生及其对 量放大过程的影响, 使得系统结构简单, 便于调节,便于应用.

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