一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832845A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211388961.5(22)申请日2022.11.08(71)申请人中国科学院上海光学精密机械研究所地址201800上海市嘉定区清河路390号(72)发明人于真真陈卫标侯霞刘继桥王明建马秀华李世光钟朝阳(74)专利代理机构上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31317专利代理师张宁展(51)Int.Cl.H01S3/10(2006.01)G02F1/39(2006.01)H01S3/108(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统(57)摘要一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统，包括泵浦光种子源、声光调制器、光纤分束器、光参量振荡器泵浦光放大链路、光参量振荡器、折转光路、延时光纤、光参量放大器泵浦光放大链路及光参量放大器。泵浦光种子源经声光调制器成为具有一定重复频率和特定波形的脉冲激光，经光纤分束器分为两路，一路经光参量振荡器泵浦光放大链路后泵浦光参量振荡器，输出的信号光经折转光路后入射至光参量放大器；另一路经延时光纤、光参量放大器泵浦光放大链路、折转光路后泵浦光参量放大器，最终实现信号光放大输出。本发明泵浦光和信号光延时调节方便，输出脉冲波形可控，系统结构紧凑，具有高的环境适应性，可用于各波段的脉冲光参量放大器中。CN115832845ACN115832845A权利要求书1/1页1.一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统，其特征在于，包括泵浦光种子源(1)、声光调制器(2)、光纤分束器(3)、光参量振荡器泵浦光放大链路(4)、光参量振荡器(5)、延时光纤(6)、光参量放大器泵浦光放大链路(7)、折转光路(8)、及光参量放大器(9)；所述的泵浦光种子源(1)经声光调制器(2)后成为具有一定重复频率和特定波形的脉冲光，经光纤分束器(3)后分为两路泵浦光，其中一路泵浦光经光参量振荡器泵浦光放大链路(4)后对光参量振荡器(5)进行泵浦，光参量振荡器(5)输出的信号光经折转光路(8)后，入射至光参量放大器(9)；光纤分束器(3)输出的另一路泵浦光经延时光纤(6)、光参量放大器泵浦光放大链路(7)、折转光路(8)后，对光参量放大器(9)进行泵浦，实现信号光放大输出。2.根据权利要求1所述的一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统，其特征在于，所述泵浦光种子源(1)为尾纤耦合输出的非平面环形腔激光器或DFB半导体激光器，输出功率不小于10mW，激光线宽不大于10MHz。3.根据权利要求1所述的一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统，其特征在于，所述延时光纤(6)为一定长度l的单模、保偏、无源光纤。4.根据权利要求1所述的一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统，其特征在于，光参量放大器的泵浦光相对信号光的时间差通过改变延时光纤(6)的长度l进行调节，Δt＝n·l/c，式中Δt为延时光纤引入的时间差，n为延时光纤的折射率，c为真空光速。2CN115832845A说明书1/2页一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统技术领域[0001]本发明涉及光参量激光放大器，特别是一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统。背景技术[0002]光参量放大技术是一种有效提高光参量振荡器输出功率/能量的手段，基于光参量振荡器(OPO)和光参量放大器(OPA)的主振荡功率放大(MOPA)系统在激光遥感探测方面有着重要的应用前景，可以实现特殊波段高能量脉冲激光输出，拓展了激光雷达的应用领域。在光参量激光放大过程中，必须保证入射的泵浦光和信号光在时间上良好匹配，实现高的转换效率，同时保持高的能量稳定性。常用的结构包括同源单级或多级放大和非同源单级或多级放大两种。同源单级或多级放大中整个系统由同一泵浦源提供能量，系统体积小、便于集成，是目前获取大能量光参量输出的主流技术。为实现信号光和泵浦光的时间同步，常采用空间多程折叠光路对入射至光参量放大器的泵浦光进行延时[参见MyriamRaybaut,ThomasSchmid,AntoineGodard,etal.Opt.Lett.,Vol.34,No.13,pp.2069(2009)]，该方式结构复杂、调节麻烦，而且环境稳定性差，不利于系统的长期稳定性。发明内容[0003]本发明旨在克服上述现有技术不足，提供一种大能量纳秒脉冲光参量激光放大系统。该光参量激光放大器具有全链路放大的泵浦光，脉冲波形可控，泵浦光和信号光延时精确可调，具有操作方便、结构紧凑、稳定性高等特点。[0004]本发明的技术解决方案如下：[0005]一种大能量纳秒脉冲光参量放大系统，其构成包括泵浦光种子源、声光调制器、光纤分束器、光参量振荡器泵浦光放大链路、光参量振荡器、延时光纤、光参量放大器泵浦光放大