[发明专利]一种皮秒激光变频系统

权利要求书

1.一种皮秒激光变频系统，其特征在于，包括：

依次排列的被动调Q皮秒激光器、被动式脉冲串生成模块和同步泵浦光参量振荡模块；

其中，

所述被动调Q皮秒激光器用于产生皮秒脉冲激光；

所述被动式脉冲串生成模块用于将射入其的所述皮秒脉冲激光分成两束以上子皮秒脉冲激光，使不同束的所述子皮秒脉冲激光通过在所述被动式脉冲串生成模块中的光程不同并稳定，且不同束的所述子皮秒脉冲激光的光程差为所述同步泵浦光参量振荡模块中光学腔长的偶数倍，形成满足同步泵浦光参量振荡的子皮秒脉冲激光串；

所述同步泵浦光参量振荡模块用于将所述子皮秒脉冲激光串形成两束频率不同的信号光和闲频光，且使所述信号光或所述闲频光在所述同步泵浦光参量振荡模块的光学腔内振荡；

在所述子皮秒脉冲激光串内，两束以上的所述子皮秒脉冲激光中，所述被动式脉冲串生成模块使光程相近的任意两个所述子皮秒脉冲激光的所述光程差相等；

在所述子皮秒脉冲激光串内，所述被动式脉冲串生成模块使两束以上的所述子皮秒脉冲激光的束腰大小、位置以及偏振状态相同；

所述被动式脉冲串生成模块包括依次设置的第一光隔离器和分束结构；第一光隔离器用于改变所述子皮秒脉冲激光串的传播方向以使所述子皮秒脉冲激光串射入所述同步泵浦光参量振荡模块，所述分束结构用于将射入其的所述皮秒脉冲激光分成两束以上子皮秒脉冲激光，使不同束的所述子皮秒脉冲激光通过在所述被动式脉冲串生成模块中的光程不同。

2.根据权利要求1所述的皮秒激光变频系统，其特征在于，

第一整形模块，设置于所述被动调Q皮秒激光器和所述被动式脉冲串生成模块之间，用于对从所述被动调Q皮秒激光器出射的皮秒脉冲激光进行扩束准直。

3.根据权利要求1所述的皮秒激光变频系统，其特征在于，

所述分束结构包括多个分束镜，每个所述分束镜的反射面与所述子皮秒脉冲激光的入射方向垂直，多个所述分束镜等间距依次设置，距离所述第一光隔离器的距离越远，所述分束镜的反射率越大。

4.根据权利要求1所述的皮秒激光变频系统，其特征在于，

所述分束结构包括：

沿第一方向依次设置的多个消偏振分光棱镜，其中任意相邻的两个所述消偏振分光棱镜的分束面互相垂直，所述第一方向为所述皮秒脉冲激光射入所述分束结构的方向；

第一反射镜，所述第一反射镜用于将所述消偏振分光棱镜以第二方向射出的子皮秒脉冲激光以45°的入射角射入相邻的所述消偏振分光棱镜的分束面；

第二反射镜，用于使排列在最后一个的消偏振分光棱镜中射出的子皮秒脉冲激光原路返回。

5.根据权利要求1所述的皮秒激光变频系统，其特征在于，

所述同步泵浦光参量振荡模块包括：沿第三方向依次设置的第三反射镜、非线性晶体和第四反射镜，其中所述第三方向为所述子皮秒脉冲激光串射入所述同步泵浦光参量振荡模块的方向。

6.根据权利要求1所述的皮秒激光变频系统，其特征在于，还包括：激光放大模块、第二光隔离器、第二整形模块和输出反射镜；

所述激光放大模块、所述第二光隔离器和输出反射镜依次设置于所述被动式脉冲串生成模块和所述同步泵浦光参量振荡模块之间；

所述激光放大模块用于提高射入其的所述子皮秒脉冲激光的功率；

所述第二光隔离器用于阻止所述信号光通过所述光隔离器原路返回；

所述输出反射镜对所述子皮秒脉冲激光的反射率大于90％，对所述信号光或闲频光的透过率大于50％以将所述信号光或闲频光输出。

7.根据权利要求6所述的皮秒激光变频系统，其特征在于，还包括：第二整形模块，所述第二整形模块位于所述第二光隔离器和所述输出反射镜之间；所述第二整形模块用于调整所述子皮秒脉冲激光串的束腰大小、位置和所述子皮秒脉冲激光串的偏振状态使其符合在同步泵浦光参量振荡模块的要求。