[实用新型]受激布里渊散射与受激拉曼散射组合压缩超短脉冲激光器

说明书

本实用新型为受激布里渊散射与受激拉曼散射组合压缩超短脉冲激光器，包括：泵浦源、光隔离系统、二分之一波片、第一偏振片、脉宽可调的SBS脉宽压缩系统，所述激光器还包括第一反射镜和SRS产生放大系统，单纵模激光器作为泵浦源发出泵浦光，依次经过光隔离系统、二分之一波片、第一偏振片后进入SBS脉宽压缩系统；泵浦光在SBS脉宽压缩系统被压缩成百皮秒激光，压缩后的百皮秒激光被第一偏振片和第一反射镜反射后进入SRS产生放大系统中进行进一步的压缩放大。通过SBS脉宽压缩技术与SRS脉宽压缩技术组合压缩的技术方案，克服了SBS脉宽压缩技术的压缩极限制约，达到比调Q技术更窄脉宽，比锁模技术更高能量的激光脉宽输出。

技术领域

本实用新型涉及大能量短脉冲激光技术领域，尤其涉及一种受激布里渊散射与受激拉曼散射组合压缩超短脉冲激光器。

背景技术

超短脉冲激光在冲击动力学、激光精密测距、超远距离激光雷达、激光医疗仪器以及激光微加工等诸多领域有着广泛的应用，尤其是大能量超短脉冲激光对推动工业加工和前沿科学有着重要的意义。

目前获得短脉冲激光主要有三种方法：(1)调Q技术，通过缩短腔长可以获得亚纳秒的短脉冲激光，并结合行波放大可以获得亚纳秒大能量激光[如公开号：CN110880672B，专利名称：一种高重频大能量纳秒级脉冲激光器及其使用方法]，但是这种方法无法再获得更短的脉冲；(2)锁模技术，该方法可获得飞秒到皮秒的超短超快脉冲，但是产生的脉冲能量较小，通常在纳焦到微焦量级，且后续放大较为复杂[如公开号：CN101562310，专利名称：被动锁模皮秒激光器]；(3)受激散射脉宽压缩技术，通常通过受激布里渊散射(StimulatedBrillouin Scattering，SBS)将纳秒脉冲压缩到百皮秒量级，该方法可以获得大能量百皮秒激光，但是受限于物理极限，无法获得超短超快脉冲激光。本实用新型通过SBS与受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering，SRS)组合压缩技术，兼顾SBS的高能量转化效率和SRS的短压缩极限，可以有效的产生大能量超短脉冲激光，该方法结构简单、成本低、工程适用性强，是一种非常有效的产生大能量超短脉冲的技术。

实用新型内容

本实用新型提供了一种受激布里渊散射与受激拉曼散射组合压缩超短脉冲激光器，通过SBS脉宽压缩技术与SRS脉宽压缩技术组合压缩的技术方案，克服了SBS脉宽压缩技术的压缩极限制约，达到比调Q技术更窄脉宽，比锁模技术更高能量的激光脉宽输出，同时通过引入温度控制系统以实现脉宽的连续可调。

一种受激布里渊散射与受激拉曼散射组合压缩超短脉冲激光器，包括：泵浦源1、光隔离系统2、二分之一波片3、第一偏振片4、脉宽可调的SBS脉宽压缩系统5，其特征在于，所述激光器还包括第一反射镜6和SRS产生放大系统7，

其中，单纵模激光器作为泵浦源1发出泵浦光，依次经过光隔离系统2、二分之一波片3、第一偏振片4后进入SBS脉宽压缩系统5；泵浦光在SBS脉宽压缩系统5被压缩成百皮秒激光，压缩后的百皮秒激光被第一偏振片4和第一反射镜6反射后进入SRS产生放大系统7中进行进一步的压缩放大。

SRS产生放大系统7用于实现对SBS脉宽压缩系统5产生的百皮秒光进行脉宽压缩，SRS产生放大系统7包括分束镜7-1、第二反射镜7-2、第三反射镜7-3、窄带滤光片7-4、SRS产生池7-5、第一二向色镜7-6、第一SRS放大池7-7和第二二向色镜7-8，SBS脉宽压缩系统5产生的百皮秒激光进入SRS产生放大系统7后，由分束镜7-1进行分束：一束经第一二向色镜7-6反射射入SRS产生池7-5中，在SRS产生池7-5中发生前向受激拉曼散射，产生正向传输的Stokes种子光透过窄带滤光片7-4，被第三反射镜7-3反射后透过第一二向色镜7-6进入第一SRS放大池7-7中；另一束经第二反射镜7-2与第二二向色镜7-8反射进入第一SRS放大池7-7中并与Stokes种子光对向相遇，由于两束光满足SRS相位匹配条件，Stokes种子光将会提取百皮秒激光的能量进行放大，最终透过第二二向色镜7-8输出。