[实用新型]一种时域展宽器及激光器

说明书

本实用新型提供了一种时域展宽器及激光器，时域展宽器包括分束器、与分束器连接的第一准直器、设于分束器和第一相准直器之间且的第一相位延迟器、与分束器连接的第二准直器、设于分束器和第二准直器之间的第二相位延迟器、一端与第二准直器连接且用于光束的脉冲展宽的时域展宽光纤、与时域展宽光纤的远离第二准直器的一端连接且用于反射光束的法拉第旋转镜以及与分束器连接的第三准直器；本实用新型的时域展宽器可以在保持偏振态不变的情况下对光束进行时域展宽；并且采用本实用新型的时域展宽器对光束进行时域展宽时，光束需要经过时域展宽光纤两次，因此在达到相同的时域展宽效果的前提下，本实用新型的时域展宽光纤更短，故可以有效降低成本。

技术领域

本实用新型属于激光技术领域，更具体地说，是涉及一种时域展宽器及激光器。

背景技术

从上世纪80年代起，啁啾脉冲放大(chirped pulse amplification，CPA)技术逐渐成为光纤激光器获得高功率大脉冲能量输出的重要手段。CPA技术原理是利用色散技术(不同的波长速度不同)，先把激光脉冲在时域展宽，然后通过多级脉冲放大器放大，最后再把光脉冲在时域压缩，这样既能避免了超短脉冲在放大过程中的光学损伤，又能更有效地获取增益。由此可见，CPA技术的应用中，对激光脉冲在时域展宽成为关键步骤。传统上利用啁啾光纤光栅或者一定长度的保偏光纤可以实现对激光脉冲在时域展宽，并且能够实现全光纤化，使得结构紧凑性能稳定。

但是啁啾光纤光栅展宽器由于其工作机理导致光能量损耗大，而且提供的展宽量正比于光栅长度，光栅长度越长，成本则越高。啁啾光栅一旦刻写完成，色散量随之固定，虽然可以通过改变温度或者应力调节色散量，但色散量调节范围有限。利用普通保偏光纤(如Nufern-PM980-XP)对脉冲进行展宽，能量损耗小，色散量由光纤长度决定，调节灵活性强。由于光纤本身的色散系数小，所需长度从几十米到几千米，导致成本昂贵。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种时域展宽器，以解决现有技术中的展宽量较大的啁啾光纤光栅展宽器成本昂贵的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种时域展宽器，包括分束器、与所述分束器连接的第一准直器、设于所述分束器和所述第一准直器之间且用于使光束的相位延迟二分之一波长的第一相位延迟器、与所述分束器连接的第二准直器、设于所述分束器和所述第二准直器之间且用于使光束的相位延迟四分之一波长的第二相位延迟器、一端与所述第二准直器连接且用于光束的脉冲展宽的时域展宽光纤、与所述时域展宽光纤的远离所述第二准直器的一端连接且用于反射光束的法拉第旋转镜以及与所述分束器连接的第三准直器；

所述时域展宽器工作时，入射光束依次经过所述第一准直器、所述第一相位延迟器、所述分束器、所述第二相位延迟器以及所述第二准直器后到达所述时域展宽光纤并进行第一次时域展宽，得到第一光束；所述第一光束经所述法拉第旋转镜反射后到达所述时域展宽光纤并进行第二次时域展宽，得到第二光束；所述第二光束依次经过所述第二准直器、所述第二相位延迟器、所述分束器以及所述第三准直器后射出，得到第三光束。

可选地，所述分束器为偏振分束器，所述第一相位延迟器能沿垂直于所述第一相位延迟器的光轴的方向旋转。

可选地，所述分束器包括第一端口、第二端口以及第三端口，所述第一准直器连接于所述第一端口，所述第二准直器连接于所述第二端口，所述第三准直器连接于所述第三端口。

可选地，所述第二相位延迟器的光轴与所述分束器的第二端口所输出的光束的偏振方向呈45°。

可选地，所述第二相位延迟器能沿垂直于所述第二相位延迟器的光轴的方向旋转。

可选地，所述时域展宽光纤为无源非保偏光纤，所述无源非保偏光纤包括纤芯、包裹于所述纤芯外的包层以及涂覆于所述包层外的涂覆层。