[发明专利]基于啁啾脉冲放大生成激光脉冲

权利要求书

1.一种用于放大激光脉冲的方法，包括：

操作输入光学放大器，以便放大输入激光脉冲，从而产生具有频率上线性啁啾并且被展宽为具有比每个输入激光脉冲的脉冲持续时间长的脉冲持续时间的激光脉冲；

操作初级光学放大器下游的光学脉冲展宽器，以进一步展宽激光脉冲的持续时间，从而产生每个激光脉冲中都具有降低的峰值功率的展宽的激光脉冲；

将展宽的激光脉冲引导到光学放大器中，以放大展宽的激光脉冲，从而产生放大的展宽激光脉冲；和

压缩每一个放大的展宽激光脉冲的脉冲持续时间，以产生具有高峰值功率的放大和压缩的输出激光脉冲。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

操作被定位在所述光学脉冲展宽器和所述光学放大器之间的光学前置放大器，以在由所述光学放大器进行放大之前，放大由所述光学脉冲展宽器输出的每个展宽的激光脉冲。

3.根据权利要求2所述的方法，包括：

在将所述前置光学放大器输出的激光脉冲引导到所述光学放大器之前，降低激光脉冲的脉冲重复率。

4.根据权利要求3所述的方法，包括：

保持降低的脉冲重复率比阈值脉冲重复率高，以降低所述光学放大器中的不稳定性，或者降低所述光学放大器中的放大的自发发射。

5.根据权利要求2所述的方法，包括：

在压缩激光脉冲之前，进一步将放大的展宽激光脉冲的降低的脉冲重复率降低到期望的输出脉冲重复率；和

接着，对每个脉冲的持续时间执行压缩，从而以期望的输出脉冲重复率产生放大和压缩的输出激光脉冲。

6.根据权利要求2所述的方法，包括：

在所述光学脉冲展宽器的下游且所述光学放大器的上游的位置处对激光脉冲的光谱进行滤波，以降低激光脉冲的畸变。

7.根据权利要求1所述的方法，包括：

在将激光脉冲引导到所述光学放大器之前，降低激光脉冲的脉冲重复率。

8.根据权利要求7所述的方法，包括：

保持降低的脉冲重复率比阈值脉冲重复率高，以降低所述光学放大器中的不稳定性，或者降低所述光学放大器中的放大的自发发射。

9.根据权利要求1所述的方法，包括：

在压缩激光脉冲之前，进一步将放大的展宽激光脉冲的降低的脉冲重复率降低到期望的输出脉冲重复率；和

接着，对每个脉冲的持续时间执行压缩，从而以期望的输出脉冲重复率产生放大和压缩的输出激光脉冲。

10.根据权利要求1所述的方法，包括：

在所述光学脉冲展宽器的下游且所述光学放大器的上游的位置处对激光脉冲的光谱进行滤波，以降低激光脉冲的畸变。

11.根据权利要求1所述的方法，包括：

在所述初级光学放大器之前的位置处控制输入激光脉冲，以具有比10dB小的光谱畸变。

12.根据权利要求1所述的方法，包括：

操作所述光学脉冲展宽器，以将每个脉冲的持续时间展宽到10倍或更多，从而产生展宽的激光脉冲。

13.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述放大和压缩的输出激光脉冲具有比10微焦大的脉冲能量。

14.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述放大和压缩的输出激光脉冲具有比10皮秒小的脉冲持续时间。

15.根据权利要求1所述的方法，包括：

保持作为所述光学放大器的光纤放大器的光纤长度充分地短，以降低所述光学放大器中的非线性畸变。

16.根据权利要求1所述的方法，其中：

将所述光学放大器配置成具有比35dB大的光学增益。

17.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述初级光学放大器是抛物线光学放大器，并且由所述初级光学放大器输出的激光脉冲在时间上具有抛物线脉冲形状。