[发明专利]用于产生高峰值功率激光脉冲的方法和系统

权利要求书

1.一种高峰值功率激光脉冲产生系统(10)，包括：

-至少一个第一光源(101)，用于发射第一纳秒激光脉冲(I_L)；

-光纤装置(110)，用于传输所述第一激光脉冲，所述光纤装置(110)包括至少一个具有被设计为接收所述第一激光脉冲的单芯的第一多模光纤；

-至少一个第一光放大器(120)，被布置在所述光纤装置的输出端处，用于光学放大所述第一激光脉冲以产生所述高峰值功率激光脉冲。

2.根据权利要求1所述的激光脉冲产生系统，还包括用于对所述第一激光脉冲进行时域整形的模块(102)，该模块(102)被布置在所述光纤装置的上游，并且被配置为通过减小时间相干性来减小所述脉冲的功率谱密度。

3.根据权利要求2所述的激光脉冲产生系统，其中，所述时域整形模块(102)包括被配置为增加所述第一脉冲中包含的激光线的数量的装置。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的激光脉冲产生系统，其中，所述时域整形模块(102)包括被配置为加宽所述第一脉冲中包含的激光线的光谱的装置。

5.根据权利要求4所述的激光脉冲产生系统，其中，所述装置包括围绕给定的旋转轴旋转的旋转反射装置(42-45)，该旋转反射装置(42-45)被配置为利用多普勒频谱加宽效应来反射所述第一入射脉冲。

6.根据前述权利要求中任一项所述的激光脉冲产生系统，还包括用于对所述第一激光脉冲进行空域整形的模块(103)，该模块(103)被布置在所述光纤装置的上游，并且被配置为标准化所述脉冲的功率空间密度。

7.根据权利要求6所述的激光脉冲产生系统，其中，所述空域整形模块(103)包括衍射光学元件(51)和光学系统(52)，所述衍射光学元件被配置为使所述脉冲形成“高帽”式强度空间分布。

8.根据前述权利要求中任一项所述的激光脉冲产生系统，还包括用于发射至少一个第一泵浦激光束的至少一个光源(104)，旨在对所述至少一个第一放大器进行光泵浦。

9.根据前述权利要求中任一项所述的激光脉冲产生系统，其中，所述光纤装置(110)包括：在输入端处的所述第一多模光纤；与所述第一多模光纤耦合的一组稍微多模的光纤；以及在输出端处的第二多模光纤，该第二多模光纤与所述稍微多模的光纤耦合并包括用于输出所述第一激光脉冲的单芯。

10.一种高峰值功率激光脉冲产生方法，包括：

-发射第一纳秒激光脉冲；

-经由光纤装置传输所述第一激光脉冲，所述光纤装置包括至少一个具有在其中注入所述第一激光脉冲的单芯的第一多模光纤；

-通过被布置在所述光纤装置的输出端处的至少一个第一光放大器来光学放大所述第一激光脉冲，以形成所述高峰值功率激光脉冲。

11.根据权利要求10所述的激光脉冲产生方法，还包括在通过所述光纤装置进行传输之前对所述第一激光脉冲进行时域整形，所述时域整形包括通过减小所述第一激光脉冲的时间相干性来减小所述功率谱密度。

12.根据权利要求10和11中任一项所述的激光脉冲产生方法，还包括在通过所述光纤装置进行传输之前对所述第一激光脉冲进行空域整形，所述空域整形包括标准化所述第一激光脉冲的功率空间密度。

13.根据权利要求10至13中任一项所述的激光脉冲产生方法，还包括将用于对所述至少一个光放大器进行泵浦的至少一个泵浦激光束注入所述光纤装置。