[发明专利]一种双泵浦啁啾补偿光参量放大方法及装置

权利要求书

1.一种双泵浦啁啾补偿光参量放大方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、产生初始飞秒泵浦光和初始飞秒信号光；

S2、将初始飞秒泵浦光分成两束光，包括第一飞秒泵浦光和第二飞秒泵浦光；对初始飞秒信号光加入啁啾得到啁啾信号光，对第一飞秒泵浦光和第二飞秒泵浦光分别加入反向啁啾得到第一啁啾泵浦光和第二啁啾泵浦光；

S3、分别对第一啁啾泵浦光和第二啁啾泵浦光加入延时，使得第一啁啾泵浦光在时域上与啁啾信号光的脉冲后延重合，第二啁啾泵浦光在时域上与啁啾信号光的脉冲后延重合；

S4、调整第一啁啾泵浦光、第二啁啾泵浦光、啁啾信号光的啁啾和延时，使得第一啁啾泵浦光、第二啁啾泵浦光、啁啾信号光每一时刻的瞬时频率都恰好达到相位匹配，将上述三束光共线入射到非线性晶体中进行光参量放大，产生放大后的啁啾信号光和闲频光，同时输出衰减的啁啾泵浦光；

S5、滤掉衰减的啁啾泵浦光、闲频光得到纯净的放大后的啁啾信号光，将所述纯净的放大后的啁啾信号光入射到脉冲压缩器中，加入线性负啁啾对放大后的啁啾信号光进行压缩得到脉宽最短的飞秒信号光。

2.如权利要求1所述的双泵浦啁啾补偿光参量放大方法，其特征在于，所述步骤S2中，对初始飞秒信号光、第一飞秒泵浦光、第二飞秒泵浦光所加的啁啾均为线性啁啾，以简化脉冲的展宽和压缩过程。

3.如权利要求2所述的双泵浦啁啾补偿光参量放大方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据初始飞秒泵浦光波长和初始飞秒信号光波长的相位匹配曲线，分别对初始飞秒信号光简并波长两侧非简并波段的曲线进行线性拟合，计算得出对第一飞秒泵浦光、第二飞秒泵浦光加入的啁啾系数。

4.如权利要求3所述的双泵浦啁啾补偿光参量放大方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据初始飞秒泵浦光波长和初始飞秒信号光波长的相位匹配曲线，分别对初始飞秒信号光简并波长两侧非简并波段的曲线进行线性拟合，计算得出对第一飞秒泵浦光、第二飞秒泵浦光加入的延时，确保两个啁啾泵浦脉冲分别放大啁啾信号脉冲的低频和高频部分，从而得到宽带的简并超短信号光。

5.一种双泵浦啁啾补偿光参量放大装置，其特征在于，所述装置包括泵浦光源（1）、信号激光源（2）、第一泵浦展宽器（3）、第二泵浦展宽器（4）、信号光展宽器（5）、第一泵浦光延时器（6）、第二泵浦光延时器（7）、分束镜（8）、反射镜（9）、第一双色镜（10）、第二双色镜（11）、非线性晶体（12）、分光片（13）和脉冲压缩器（14）；

泵浦激光源（1）产生的初始飞秒泵浦光经过分束镜（8）分为两束，包括第一飞秒泵浦光和第二飞秒泵浦光，第一飞秒泵浦光依次经过第一泵浦展宽器（3）、第一泵浦延时器（6）得到第一啁啾泵浦光，第二飞秒泵浦光依次经过反射镜（9）、第二泵浦展宽器（4）、第二泵浦光延时器（7）得到第二啁啾泵浦光，第一泵浦展宽器（3）对第一飞秒泵浦光和第二泵浦展宽器（4）对第二飞秒泵浦光所加的啁啾为反向；第一啁啾泵浦光经过第二双色镜（11）和第二啁啾泵浦光依次经过第一双色镜（10）、第二双色镜（11）后共同入射到非线性晶体（12）；

信号激光源（2）产生的初始飞秒信号光经过信号光展宽器（5）得到啁啾信号光，啁啾信号光经过第一双色镜（10）与入射到第一双色镜（10）的第二啁啾泵浦光在时间和空间上耦合，再经过第二双色镜（11）与入射到第二双色镜（11）的第一啁啾泵浦光在时间和空间上耦合，所得光束共同入射到非线性晶体（12）中发生光参量放大；从非线性晶体（12）输出的啁啾泵浦光、啁啾信号光和啁啾闲频光共同入射到分光片（13）以滤除啁啾泵浦光和啁啾闲频光得到纯净的放大后的啁啾信号光；所述纯净的放大后的啁啾信号光入射到脉冲压缩器（14）中，加入线性负啁啾对放大后的啁啾信号光进行压缩得到脉宽最短的飞秒信号光。

6.如权利要求5所述的双泵浦啁啾补偿光参量放大装置，其特征在于，所述第一泵浦展宽器（3）对第一飞秒泵浦光所加的啁啾为线性啁啾，第二泵浦展宽器（4）对第二飞秒泵浦光所加的啁啾为线性啁啾。

7.如权利要求6所述的双泵浦啁啾补偿光参量放大装置，其特征在于，根据初始飞秒泵浦光波长和初始飞秒信号光波长的相位匹配曲线，分别对初始飞秒信号光简并波长两侧非简并波段的曲线进行线性拟合，计算得出所述第一泵浦展宽器（3）对第一飞秒泵浦光、第二泵浦展宽器（4）对第二飞秒泵浦光加入的啁啾系数。

8.如权利要求7所述的双泵浦啁啾补偿光参量放大装置，其特征在于，根据初始飞秒泵浦光波长和初始飞秒信号光波长的相位匹配曲线，分别对初始飞秒信号光简并波长两侧非简并波段的曲线进行线性拟合，计算得出所述第一泵浦延时器（3）对第一飞秒泵浦光、第二泵浦延时器（4）对第二飞秒泵浦光加入的延时，确保两个啁啾泵浦脉冲分别放大啁啾信号脉冲的低频和高频部分，从而得到宽带的简并超短信号光。