[实用新型]利用达曼光栅和闪耀光栅产生飞秒多脉冲的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞秒多脉冲的装置，特别是一种利用达曼光栅和闪耀光栅产生飞秒多脉冲的装置

技术背景

通常情况下，光栅作为一种具有负色散性质的器件被用于飞秒激光脉冲的压缩和展宽。所采用的光栅大多是高密度光栅，光栅制造的难度比较大，成本高，并且该装置产生不了多脉冲；普通光栅会造成各衍射级次的强度差别很大，应用在我们下面提到的装置中也很难得到多脉冲。

产生多脉冲的常见方法，有通过麦克耳逊干涉仪的，也有双波长的双脉冲装置的，但他们都不能对输入脉冲进行压缩。

线密度过低的光栅对脉冲没有压缩效应；线密度过高，只有很少的衍射级次上有脉冲，无法得到多脉冲。

在先技术1[周常河，白冰，利用达曼光栅对产生多脉冲的装置，发明专利，申请号：200510110970.8)]中，提出利用1×n反射式达曼光栅，n块补偿光栅以及两块反射镜得到飞秒多脉冲的一种方法，并可以对具有正啁啾的脉冲产生压缩效果。

在先技术2[周常河，郑将军，发明专利申请号：200610030280.6]中，提出了利用倍密度光栅得到飞秒双脉冲的装置，即用三块达曼光栅，第一光栅产生衍射，第二、第三光栅分别置于正负衍射级次上，其中第二、第三光栅的线密度为第一光栅线密度和衍射级次乘积的二倍，从而得到飞秒双脉冲的方法。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种利用达曼光栅和闪耀光栅产生飞秒多脉冲的装置，该装置应得到同波长的多脉冲，脉冲的间隔是可调的，对正啁啾的脉冲有压缩效果。而且要求该装置制作比较容易，成本比较低。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种利用达曼光栅和闪耀光栅产生飞秒多脉冲的装置，其特点是：

包括一主光栅，该主光栅为l×n反射式达曼光栅，其中n为正整数，距离该主光栅L处，在垂直于该主光栅的法线的两侧，在相应衍射级次的衍射方向上，分别对称地设有n块闪耀光栅，分别称为一级闪耀光栅，三级闪耀光栅，五级闪耀光栅，......，各同一级次的两块闪耀光栅之间的距离为b，所述主光栅周期为d，一级闪耀光栅的周期为d/2，三级闪耀光栅的周期为d/6，五级闪耀光栅的周期为d/10，......，所述的一级闪耀光栅，三级闪耀光栅，五级闪耀光栅...的法线方向与所述的主光栅的法线方向平行，其中L和b满足下列关系：

L≥2D*d/(4λ0-(m+|m-2|)*Δλ)

b＝2Ltanα

式中：d—主光栅的周期，λ₀一输入激光的中心波长，Δλ—输入激光的带宽，D—入射光束直径，M—衍射级次，α一主光栅的正或负m级衍射光的衍射角；

还有将输出光与输入光分开的机构。

所述的将输出光与输入光分开的机构是入射光线与主光栅在光栅槽的方向有一夹角θ，且θ<5°。

所述的将输出光与输入光分开的机构是：在主光栅的法线上，即沿入射光线方向上，依次设置有与光路成45°的偏振介质模板和1/4波片，该偏振介质模板对45°入射的P偏振光全透射，而对S偏振光全反射。

所述的L有一最小值L_min＝2D*d/(4λ0-(m＋|m-2|)*Δλ)。

所述的闪耀光栅中，有一个或多个闪耀光栅置于微动台上。

所述的主光栅(1)的光栅密度为10线/mm～100线/mm。

本实用新型的技术效果：

由于本实用新型通过选择合适线密度(10线/mm～100线/mm)的达曼光栅，利用达曼光栅输出各衍射级次等光强的性质，以及闪耀光栅将能量主要向一个方向衍射的性质，得到了同波长的多脉冲，脉冲间隔是可调的，并且可以对正啁啾的脉冲实现压缩。由于所采用的达曼光栅和闪耀光栅线密度不高，制作比较容易，成本也比较低。本实用新型装置在飞秒激光加工，脉冲整形等领域有很好的应用前景，而双脉冲在飞秒激光测量领域也有着应用。和先技术1相比，本实用新型首次提出将补偿光栅用二倍密度闪耀光栅代替的思想，使到达闪耀光栅的衍射光直接按原路返回，省去了反射镜，从而降低了能量损失，而且结构变得更简单。

和先技术2相比，本实用新型使用了更多的光栅，既可以产生多脉冲，又可以对多脉冲进行压缩，而且由于使用了闪耀式光栅，大大降低了能量损耗。

附图说明

图1是本实用新型装置原理结构俯视示意图

图2是本实用新型实施例1的结构侧视示意图

图3是本实用新型实施例2的结构俯视示意图

图4是本实用新型实施例3的结构俯视示意图