一种超短脉冲激光器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及高功率激光器技术领域，具体而言，涉及一种超短脉冲激光器。
【背景技术】
[0002]高功率超短脉冲激光在大气中传输时，当脉冲激光峰值功率达到自聚焦阈值时，将会产生自聚焦效应。自聚焦效应能够补偿衍射效应，在传输过程中使激光光束聚焦至非常小的空间尺度，从而达到非常高的功率密度，甚至能够击穿大气。击穿大气之后，激光难以继续高效传输。超短脉冲激光的自聚焦效应能够克服高功率激光大气传输时的衍射效应，获得非常高的功率密度，但同时也限制了激光的传输距离。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种超短脉冲激光器，本实用新型的激光器输出的超短脉冲激光具有负的初始啁啾量，由于大气具有正色散，该激光在大气中传输时不断被压缩，峰值功率不断增大，通过控制初始啁啾量，在目标距离处达到自聚焦阈值，在自聚焦焦点附近获得较小的光斑面积和较高的功率密度，从而达到在远距离实现高功率密度且传输距离可控的目的。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0005]—种超短脉冲激光器，包括:锁模振荡器、展宽器、2个放大器、压缩器和控制器，按照所述锁模振荡器产生的激光的传输路径依次排列为:放大器、展宽器、放大器和压缩器，所述控制器与所述展宽器或压缩器连接。
[0006]进一步，所述展宽器为啁啾光纤光栅、面光栅对或体光栅。
[0007]进一步，所述压缩器为面光栅对或体光栅。
[0008]—种超短脉冲激光器，包括:锁模振荡器、放大器、啁啾调制器和控制器，按照所述锁模振荡器产生的激光的传输路径依次排列为:放大器和啁啾调制器，所述控制器与啁啾调制器连接。
[0009]进一步，所述啁啾调制器为面光栅对或体光栅。
[0010]本实用新型的有益效果如下：
[0011]1、本实用新型使用控制器控制出射脉冲激光的初始啁啾量，使其脉冲宽度具有一定的展宽，降低初始激光脉冲的峰值功率，由于大气具有正的色散作用，脉冲激光在大气传输过程中将不断压缩，通过调控出射脉冲激光的初始啁啾量，可以控制脉冲激光峰值功率随传输距离的变化规律，使激光峰值功率随传输距离不断增强，在目标位置处达到自聚焦阈值，在自聚焦焦点附近获得最高的功率密度；
[0012]2、本实用新型仅在激光器中加入控制器，即可实现对出射的脉冲激光初始啁啾量的控制，从而使脉冲激光能高效的传输至任意长度距离的目标处，整体结构简单，构思巧妙。
【附图说明】
[0013]图I为本实用新型的实施例一的激光器结构示意图；
[0014]图2为本实用新型的实施例二的激光器结构示意图；
[0015]图3为本实用新型的实施例三的激光器结构示意图；
[0016]图4为本实用新型的实施例四的激光器结构示意图。
[0017]图中：I一锁模振荡器，2—放大器，3—展宽器，4一放大器，5—压缩器，6—控制器，7—长距离传输激光，8—啁啾调制器。
【具体实施方式】
[0018]为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0019]实施例一：
[0020]如图I所示，一种超短脉冲激光器，包括:锁模振荡器1、展宽器3、放大器2、放大器
4、压缩器5和控制器6，按照锁模振荡器I产生的激光的传输路径依次排列为:放大器2、展宽器3、放大器4和压缩器5，控制器6与展宽器3连接，由展宽器3和压缩器5控制脉冲激光的初始啁啾。展宽器3为啁啾光纤光栅、面光栅对或体光栅，通过光栅的色散作用对经过初步放大的脉冲激光的脉冲宽度进行展宽，同时，脉冲激光的峰值能量降低，以便于在放大器4中进行充分的放大。压缩器5为面光栅对或体光栅，反向利用光栅的色散作用，将经过放大器4之后的脉冲激光进行脉冲宽度的压缩，同时，脉冲激光的峰值功率获得提高。本实用新型仅在激光器中加入控制器6，即可实现对出射的脉冲激光初始啁啾量的控制，从而使脉冲激光能高效的传输至任意长度距离的目标处，整体结构简单，构思巧妙。
[0021]通常的超短脉冲激光器是由展宽器3对脉冲激光提供正的色散作用，即赋予脉冲激光正的啁啾值;压缩器5对脉冲激光提供负的色散作用，即赋予脉冲激光负的啁啾值，为了实现脉宽尽量窄的激光输出，展宽器3和压缩器5需要具有严格的色散匹配，此时的色散值为匹配值，即出射激光的啁啾值为零。本申请的发明人发现，若使由激光器出射的脉冲激光具有负的初始啁啾值，则该脉冲激光在大气中传输时不断被压缩，其自聚焦位置远于现有技术的脉冲激光的自聚焦位置。同时，出射激光初始啁啾值的大小由自聚焦焦点设定位置、大气色散系数、大气衰减系数、输出激光参数以及压缩器参数确定，这样就可以将脉冲激光的目标位置定于任意位置，通过调控出射激光的初始啁啾值，使出射激光的自聚焦焦点位于目标位置附近，在远距离实现出射激光的高功率密度且传输距离可控。
[0022]一种利用如上述的超短脉冲激光器获得长距离传输激光的方法，通过控制器6对展宽器3进行控制，使展宽器3提供小于匹配值的色散量，而压缩器5仍然提供原匹配值的色散量，如此获得具有负的初始啁啾量的出射激光，即长距离传输激光7，该激光在目标位置处达到自聚焦阈值，在自聚焦焦点附近获得最高的功率密度。
[0023]展宽器3为啁啾光纤光栅、面光栅对或体光栅，控制器6对展宽器3的控制方法为：对于啁啾光纤光栅