一种飞秒光源系统的制作方法

allin2025-05-24  52


本发明涉及激光,尤其涉及一种飞秒光源系统。


背景技术:

1、钛宝石飞秒激光系统主要包括钛宝石飞秒激光振荡器和基于啁啾脉冲放大技术的飞秒激光放大器两大部分。钛宝石飞秒激光振荡器以掺钛蓝宝石为增益介质,基于克尔透镜锁模机理产生飞秒级超短脉冲激光的装置。飞秒激光放大系统用啁啾脉冲放大技术对飞秒激光振荡器的输出脉冲进行放大,放大器包括展宽器、再生放大器和压缩器等几个部分。飞秒锁模振荡器的飞秒种子光经过脉冲展宽至皮秒量级,展宽后的脉冲进入放大器后吸取增益介质中储存的能量,接着进入压缩器,将放大脉冲的宽度压缩回到飞秒量级,从而获得高能量的光脉冲输出。

2、对于一些生物、医疗实验室来说,实验平台的面积十分宝贵,而现有的钛蓝宝石激光器的体积偏大。另外由于钛蓝宝石激光器对温度、空气湿度比较敏感,还需配备冷却器、空气净化循环装置以及一些激光控制器等。庞大复杂的系统不仅占用空间,也会带来维护性差、成本高、输出光斑质量差、需要精密调光等缺点。


技术实现思路

1、本发明实施例提供一种飞秒光源系统,解决现有钛蓝宝石激光器的体积偏大、维护性差、成本高、输出光斑质量差、需要精密调光等缺点等问题。

2、本发明实施例提供一种飞秒光源系统,包括:

3、沿光路依次设置的光纤振荡器、展宽器、放大机构、压缩器、移频器和倍频器;

4、所述光纤振荡器包括第一掺珥光纤,用于产生飞秒脉冲光;所述展宽器用于将所述飞秒脉冲光展宽;所述放大机构用于将展宽后的所述飞秒脉冲光进行放大;所述压缩器用于将放大后的所述飞秒脉冲光压缩;所述移频器用于将压缩后的所述飞秒脉冲光移频;所述倍频器中设有可旋转切换的第一滤波器和第二滤波器,用于将移频后的所述飞秒脉冲光倍频,以实现了740nm与810nm的分布式成像。

5、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述放大机构包括:沿光路依次设置的预放大器、一级放大器和二级放大器。

6、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述放大机构还包括:散热单元,所述预放大器、所述一级放大器和所述二级放大器中的至少一者设置在所述散热单元上。

7、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述预放大器包括:沿光路依次设置的第一波分复用器、第二掺珥光纤和第一保偏隔离器;所述第一波分复用器的入射端对准所述展宽器;

8、所述一级放大器包括:沿光路依次设置的第二波分复用器、第三掺珥光纤和第二保偏隔离器;所述第二波分复用器的入射端对准所述第一保偏隔离器的出射端;

9、所述二级放大器包括:沿光路依次设置的合束器和珥镱共掺光纤;所述合束器的入射端对准所述第二保偏隔离器的出射端,所述珥镱共掺光纤的出射端对准所述压缩器。

10、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述展宽器包括:保偏色散补偿光纤;所述保偏色散补偿光纤用于将所述飞秒脉冲光展宽至皮秒量级。

11、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述压缩器包括:沿光路依次设置的第一准直器、偏振分束棱镜、补偿器和第一半波片;

12、所述第一准直器的入射端对准所述放大机构,所述偏振分束棱镜的透射端对准所述补偿器,所述偏振分束棱镜的反射端通过所述第一半波片对准所述移频器。

13、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述补偿器包括:沿光路依次设置的旋转器、第二半波片、第一光栅片、第二光栅片和反射镜;

14、所述偏振分束棱镜的透射端对准所述旋转器,所述偏振分束棱镜的反射端通过所述第一半波片对准所述移频器。

15、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述移频器包括:沿光路依次设置的第二准直器、非线性光纤和第三准直器;

16、所述第二准直器的入射端对准所述压缩器,所述第三准直器的出射端对准所述倍频器。

17、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述倍频器包括:沿光路依次设置的聚焦透镜、倍频晶体、准直透镜和第四准直器;所述聚焦透镜的入射端通过所述第一滤波器对准所述移频器,所述第二滤波器设置在所述准直透镜和所述第四准直器之间。

18、根据本发明一个实施例提供的飞秒光源系统,所述倍频器还包括:四分之一玻片和二分之一玻片;所述四分之一玻片和所述二分之一玻片依次设置在所述第一滤波器和所述聚焦透镜之间。

19、本发明提供的飞秒光源系统,设有沿光路依次设置的光纤振荡器、展宽器、放大机构、压缩器、移频器和倍频器,利用掺珥的增益光纤产生飞秒脉冲光,并利用展宽器、放大机构、压缩器、移频器和倍频器依次对飞秒脉冲光进行展宽、放大、压缩、移频和倍频,使得最后输出的飞秒光不再是单一波长输出,利用分布式时空耦合技术,实现了740nm与810nm的分布式成像。与钛蓝宝石激光器相比,该飞秒光源系统使用光纤作为波导,减少了空间光的使用,系统的稳定性较高,提升了输出光束的质量。



技术特征:

1.一种飞秒光源系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述放大机构包括:沿光路依次设置的预放大器、一级放大器和二级放大器。

3.根据权利要求2所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述放大机构还包括:散热单元,所述预放大器、所述一级放大器和所述二级放大器中的至少一者设置在所述散热单元上。

4.根据权利要求2所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述预放大器包括:沿光路依次设置的第一波分复用器、第二掺珥光纤和第一保偏隔离器;所述第一波分复用器的入射端对准所述展宽器;

5.根据权利要求1所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述展宽器包括:保偏色散补偿光纤;所述保偏色散补偿光纤用于将所述飞秒脉冲光展宽至皮秒量级。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述压缩器包括:沿光路依次设置的第一准直器、偏振分束棱镜、补偿器和第一半波片;

7.根据权利要求6所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述补偿器包括:沿光路依次设置的旋转器、第二半波片、第一光栅片、第二光栅片和反射镜;

8.根据权利要求1-5中任一项所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述移频器包括:沿光路依次设置的第二准直器、非线性光纤和第三准直器;

9.根据权利要求1-5中任一项所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述倍频器包括:沿光路依次设置的聚焦透镜、倍频晶体、准直透镜和第四准直器;所述聚焦透镜的入射端通过所述第一滤波器对准所述移频器,所述第二滤波器设置在所述准直透镜和所述第四准直器之间。

10.根据权利要求9所述的飞秒光源系统,其特征在于,所述倍频器还包括:四分之一玻片和二分之一玻片;所述四分之一玻片和所述二分之一玻片依次设置在所述第一滤波器和所述聚焦透镜之间。


技术总结
本发明提供一种飞秒光源系统,包括沿光路依次设置的光纤振荡器、展宽器、放大机构、压缩器、移频器和倍频器;光纤振荡器包括第一掺珥光纤;展宽器将飞秒脉冲光展宽;放大机构将展宽后的飞秒脉冲光进行放大;压缩器将放大后的飞秒脉冲光压缩;移频器将压缩后的飞秒脉冲光移频;倍频器中设有可旋转切换的第一滤波器和第二滤波器。该飞秒光源系统,利用掺珥的增益光纤产生飞秒脉冲光,并利用展宽器、放大机构、压缩器、移频器和倍频器对飞秒脉冲光进行展宽、放大、压缩、移频和倍频,使最后输出的飞秒光不是单一波长输出,实现了740nm与810nm的分布式成像。该飞秒光源系统使用光纤作为波导,减少了空间光的使用,稳定性较高。

技术研发人员:郁博嵩,陈燕川,刘一州
受保护的技术使用者:北京维快光子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-21438.html

最新回复(0)