[发明专利]基于双周期性极化晶体的飞秒脉冲功率放大方法及装置

权利要求书

1.基于双周期性极化晶体的飞秒脉冲功率放大方法，其特征在于：该方法步骤如下：

a、从远端发射过来的飞秒激光脉冲序列功率较弱，作为输入信号；本地飞秒激光器(3)发出的飞秒激光脉冲序列进入分光光路(4)后分为两束，其中一束功率较强作为输出信号，另一束功率较弱作为参考信号；

b、步骤a中的参考信号与输入信号汇合后进入平衡光电探测单元(1)，先后通过两个周期性极化晶体(10、14)，并相应产生两个波长减半的二次谐波信号，进而利用双色镜(12、16)实现原信号与二次谐波的分离；两个二次谐波信号分别由两个光电探测器(21、17)探测后转化为电信号，在减法器(19)中相减后作为反馈信号输出至整形电路(18)；

c、步骤b中减法器(19)的输出信号作为反馈信号，经过整形电路(18)的滤波、放大和整形后，进入控制电路(20)对本地飞秒激光器(3)的脉冲重复频率进行反馈控制，使参考信号和输入信号的脉冲在时域上实时重叠并锁定。

2.一种基于双周期性极化晶体的飞秒脉冲功率放大装置，其特征在于：它由本地飞秒激光器(3)、平衡光电探测单元(1)、控制单元(2)和分光光路(4)组成；远端和本地飞秒激光器(3)发射的激光分别射入分光光路(4)的两个输入端；分光光路(4)的两个输出端分别指向远端和平衡光电探测单元(1)的输入端；平衡光电探测单元(1)的输出端连接到控制单元(2)的输入端；控制单元(2)的输出端连接到本地飞秒激光器(3)；

所述分光光路(4)的结构是：远端发射过来的飞秒激光经过一号扩束准直器(5)、偏振片(6)和偏振分光镜(7)后进入一号光隔离器(8)的输入端；本地飞秒激光器(3)发出的激光经过分光镜(22)后分为两束，一束经过四分之一波片(23)和二号扩束准直器(24)后射向远端，另一束经过二号光隔离器(25)和偏振分光镜(7)后进入一号光隔离器(8)的输入端；

所述平衡光电探测单元(1)的结构是：一号光隔离器(8)输出的光信号经过一号透镜(9)、一号周期性极化晶体(10)和二号透镜(11)后射向一号双色镜(12)；一号双色镜(12)的反射光射入一号光电探测器(21)的输入端，一号双色镜(12)的透射光经过三号透镜(13)、二号周期性极化晶体(14)和四号透镜(15)后射向二号双色镜(16)；二号双色镜(16)的反射光射入二号光电探测器(17)的输入端，二号双色镜(16)的透射光直接射出系统；一号光电探测器(21)和二号光电探测器(17)的输出端连接至减法器(19)的输入端；减法器(19)的输出端连接至整形电路(18)的输入端。

3.根据权利要求2所述的基于双周期性极化晶体的飞秒脉冲功率放大装置，其特征在于：所述一号周期性极化晶体(10)和二号周期性极化晶体(14)采用的非线性光学材料为碘酸锂。