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本文报道了基于块材料展宽与棱栅对压缩的飞秒啁啾脉冲放大(chirped-pulse amplification,CPA)系统.展宽器采用基于Herriott型多通结构的块材料作为色散元件,压缩器采用透射光栅与色散棱镜组合的棱栅对,由于它可以同时提供负的二阶和三阶色散,通过优化光栅刻线与棱镜顶角,可以实现对放大器中材料的三阶色散完全补偿,获得更窄的压缩脉冲.实验中,将展宽后的脉冲注入到环形再生腔中进行放大,放大后的脉冲由棱栅对压缩到39.6 fs,非常接近傅里叶变换极限的35.2 fs.由于采用块材料展宽器和棱栅对压缩器,整个放大系统非常紧凑,可作为后续放大以及超快现象研究的可靠光源. 相似文献
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啁啾脉冲放大系统中光栅展宽器的性能与实验研究 总被引:2,自引:2,他引:0
论述了啁啾脉冲放大技术中运用单光栅展宽器结构将少光脉冲在时域进行啁啾展宽的原理及特性,导出了该展宽器所提供色散量的具体表达式及其展宽后激光脉冲宽度的计算,然后通过数值计算分析了其展宽因子及展宽比随各参量的之间的变化关系;本文在此基础上进一步获得了实验的测量结果。 相似文献
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利用半导体激光器的单模速率方程及超短光脉冲在光纤中传输的非线性薛定谔(NLS)方程,从理论及实验上研究了增益开关DFB半导体激光器出射的啁啾光脉冲在色散补偿光纤(DCF)及色散位移光纤(DSF)中的压缩过程与规律.实验上,从1.55μm增益开关DFB半导体激光器出射的重复频率为2.5GHz、脉冲宽度为53.8ps的光脉冲经色散补偿光纤压缩至12ps,而后利用色散位移光纤中的高阶孤子压缩效应将脉冲压缩至2.5ps.改变色散位移光纤参数及入射光功率后获得最窄光脉冲宽度为2.1ps.理论与实验结果符合.
关键词: 相似文献
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时域色散精密控制是超短激光产生及其应用中的关键技术之一,它通过控制各波长的光程产生相对延迟从而改变脉冲宽度.展宽器是啁啾脉冲放大激光系统中对激光脉冲展宽的装置,基于光线追迹法研究光线在展宽器中的传输路径,可计算飞秒脉冲中各波长的光程,进而计算脉冲展宽量并应用于系统设计.由于展宽器的光程表达式复杂,直接对其求导获得色散表达式较困难,目前只能采用数值导数获得近似解,这在计算过程中会引入误差,不利于激光系统精确设计和优化.本文介绍了一种易实现的求解展宽器色散的解析算法,通过归纳展宽器光程表达式特点,引入四个基元函数,将光程表达式分解和反复代换,可得到高阶色散的精确解析值.本文首先对Martinez型展宽器重新光线追迹,获得与Offner型展宽器一致的相位表达式,其次通过解析算法获得了两种展宽器的精确高阶色散值,最后将解析算法与数值算法的结果进行了比较.该解析算法对于啁啾脉冲放大系统的参数设计具有实用价值. 相似文献
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啁啾脉冲放大中的脉宽限制 总被引:2,自引:1,他引:2
给出脉冲展宽/压缩比与线性啁啾量之间的关系式,然后通过对放大过程中脉冲宽度和啁啾量变化情况的分析,得到了啁啾脉冲放大后最窄脉冲宽度的解析表达式,与实际报道的实验的比较表明该理论是简明而极其有效的。 相似文献
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Zhenhong Sun Lu Chai Zhigang Zhang Chingyue Wang Weili Zhang Xudong Xie Xiaojun Huang Xiaodong Yuan 《Optics & Laser Technology》2007,39(1):29-33
In this paper, based on ray tracing, the approach of mutual compensation that introduced properly the negative third-order dispersion to balance the higher-order dispersion in the chirped pulse amplification (CPA) system with regenerative amplifier is presented. A shorter pulse with near-transform-limitation can be generated by this method than by the conventional approach that zeros the second- and the third-order dispersion successively in the CPA system. 相似文献
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利用啁啾光纤光栅进行色散补偿的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
分析了由于光纤的色散引起的脉冲展宽,并介绍了啁啾布拉格光纤光栅进行色散补偿的基本原理。2-5Gb/s、100km 色散补偿的实验结果表明,利用啁啾光纤光栅进行色散补偿是一种切实可行的色散补偿方案。 相似文献
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在啁啾脉冲放大(CPA)系统中, 脉冲的展宽是实现安全有效放大的重要保证. 本文介绍了一种新型的由色散棱镜与光栅组合而成的反射式棱栅对展宽器. 并利用光线追迹法对色散进行了数值模拟, 测量实验结果验证了理论计算的正确性. 在此基础上, 分析了以棱栅对为展宽器和ZF7玻璃材料为压缩器的下啁啾(down-chirped)脉冲放大系统中的色散比较传统的上啁啾脉冲放大系统, 结果表明棱栅对可以同时提供负的二阶色散和三阶色散, 这样能更好地补偿放大器中材料的高阶色散, 从而获得近傅里叶变换极限的压缩脉冲. 此外以块材料作为压缩器不仅提高了传输效率, 而且简化了实验装置, 增强了系统的稳定性. 这样的展宽压缩组合在高重复频率的飞秒啁啾脉冲放大系统中具有明显优势.
关键词:
反射式棱栅对
啁啾脉冲放大
色散
飞秒脉冲 相似文献
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1 Introduction Chirped pulseamplification (CPA )hasbecomeastandardtechniqueforultrashortpulseamplifications.InconventionalCPAsystems ,theseedpulsesareexpandedintimebypassingthroughastretcher.Theamplifiedpulseisthenrecompressedtotheoriginalpulsedurationby… 相似文献
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This paper proposed a ray-tracing model for the Martinez stretcher, derived the calculation formulae for the stretcher of a grating-spherical mirror system and discussed the error for the total dispersion resulted from the spatial dispersion. The calculated results show that the error could be ignored for the beam returned to the stretcher for the second pass in the wavelength range of 750 nm and 850 nm. 相似文献
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Wenyong Cheng Xiaomin ZhangJingqin Su Rui ZhangMali Gong 《Optics and Lasers in Engineering》2011,49(3):371-375
Periodic chirped pulse (PCP) with applied angular dispersion has been approved to be an efficient beam smoothing method in inertial confinement fusion. In this paper, the propagation characteristics of dispersed PCP in near field is analyzed theoretically and calculated numerically, and the results indict dispersed PCP is a motion beam, which can be applied to improve beam uniformity in near field. An experiment is carried out to validate the near-field-intensity smoothing effect of PCP. 相似文献