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专利号: 2018101182518
申请人: 洛阳师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自分裂部分相干光脉冲产生装置的产生方法,所述的一种自分裂部分相干光脉冲产生装置,是由:Ti‑sapphire脉冲激光光源(1)、第一相位光栅(2)、第一消色差透镜(3)、空间光调制器SLM(4)、第二消色差透镜(5)、第二相位光栅(6)、光纤(7)、迈克尔逊干涉仪(8)构成;其特征在于:Ti‑sapphire脉冲激光光源(1)沿光路方向一端设置第一相位光栅(2),第一相位光栅(2)的反射端一侧设置第一消色差透镜(3),第一消色差透镜(3)另一侧设置空间光调制器SLM(4),空间光调制器SLM(4)与第二相位光栅(6)之间设置第二消色差透镜(5),第二相位光栅(6)下方设置迈克尔逊干涉仪(8),第二相位光栅(6)下方与迈克尔逊干涉仪(8)之间设置光纤(7);

所述的一种自分裂部分相干光脉冲产生装置的产生方法,在空间时间域中,脉冲系综的相干性用互相干函数公式一来表征:公式一:

*

式中表示很多单个脉冲En(t)的系综平均,公式一还可以表示为公式二:公式二:

*

Γ(t1,t2)=∫p(v)H(t1,v)H(t2,v)dv,式中p(v)为非负函数,H(t1,v),H(t2,v)为任意的函数,*表示复共厄;

为了获得脉冲自分裂效应,我们选择公式三和公式四来表征:公式三:

公式四:

式中Tc表示脉冲系综的时间相干长度,Hn为n阶厄米多项式,T0表示脉冲系综的脉宽;

将公式三和公式四带入公式二中,我们得到公式五和公式六:公式五:

公式六:

式中Ln为n阶拉盖尔多项式,公式六表示拉盖尔高斯相关谢尔模型脉冲的时间相干度,具有这种特殊的时间相干结构的相关函数在传输过程中具有自分裂特性,式中我们给出其在色散介质中的传输,根据广义的柯林斯公式七公式七:

对于长度为z的二阶色散介质,矩阵元的具体表达式为公式八,公式八:

公式八中A,B,C,D色散介质的矩阵元,β2表示群速度色散参数;

将公式五、公式六和公式八代入公式七经过积分运算,我们得到拉盖尔高斯相关谢尔模型脉冲在z处的平均强度表达式公式九,公式九:

公式九中:

Ti‑sapphire脉冲激光光源(1)将产生的中心波长800nm,1KHz重复率的完全相干脉冲序列,脉冲宽度120fs的光脉冲照射至第一相位光栅(2),第一相位光栅(2)对光脉冲色散后,折射至第一消色差透镜(3),第一消色差透镜(3)的焦距为f,第一消色差透镜(3)对光脉冲进行傅里叶变换,变换后的光脉照射至空间光调制器SLM(4)平面,空间光调制器SLM(4)运用拉盖尔高斯时间相关动态调制单个光谱元素后,将光脉冲照射至第二消色差透镜(5),第二消色差透镜(5)的焦距为f,第二消色差透镜(5)对调制后的光脉冲进行傅里叶变换,变换后的光脉冲照射至第二相位光栅(6)上,第二相位光栅(6)对光脉冲进行去色散,得到具有不同光谱元素的部分相干光脉冲,光脉冲导入光纤(7)中传输,在光纤(7)另一端的迈克尔逊干涉仪(8)接收部分相干光脉冲信号,进行观察和判断自分裂现象。

2.根据权利要求1所述的一种自分裂部分相干光脉冲产生装置的产生方法,其特征在于:所述的Ti‑sapphire脉冲激光光源(1)为中心波长800nm,1KHz重复率的完全相干脉冲序列。

3.根据权利要求1所述的一种自分裂部分相干光脉冲产生装置的产生方法,其特征在于:所述的第一消色差透镜(3)和第二消色差透镜(5)的焦距均为f。