專利名稱：可調(diào)光柵壓縮器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及啁啾脈沖放大激光領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)光柵壓縮器，其目的
是縮小壓縮器幾何尺寸，簡化壓縮器調(diào)節(jié)方法，增大壓縮量的調(diào)節(jié)范圍，降低對高性能機(jī)械 機(jī)構(gòu)的依賴。
背景技術(shù)：
啁啾脈沖放大技術(shù)為產(chǎn)生超短超強(qiáng)激光創(chuàng)造了條件，為探索極端條件下光與物質(zhì) 相互作用提供了新的技術(shù)手段。啁啾脈沖放大包括光柵展寬器引入正色散使得寬頻帶短 脈沖展寬為啁啾脈沖，經(jīng)放大器功率放大后注入光柵壓縮器引入負(fù)色散補(bǔ)償正色散將啁啾 脈沖還原為短脈沖。光柵壓縮器由兩塊平行光柵組成，工作原理是，正啁啾脈沖經(jīng)過平行光 柵對時不同光譜成分經(jīng)歷不同光程，長波長經(jīng)歷的光程大于短波長，引入與展寬器共軛的 負(fù)色散補(bǔ)償正啁啾實(shí)現(xiàn)脈沖壓縮。光柵壓縮器壓縮量調(diào)節(jié)，可通過改變兩塊光柵相對間隔 來調(diào)節(jié)引入的負(fù)色散量實(shí)現(xiàn)。已有光柵壓縮器如圖1所示，啁啾脈沖經(jīng)反射鏡反射兩次通 過平行光柵對，由于衍射作用對光束傳輸方向的改變，兩塊光柵的相對空間位置沿水平方 向錯開，壓縮器幾何尺寸很大，圖2為該光柵壓縮器通過調(diào)節(jié)大光柵空間位置降低壓縮量， 圖中 1——小光柵，2——大光柵，3——平面反射鏡。 圖1、圖2已有光柵壓縮器完成壓縮量調(diào)節(jié)有兩種方法一、大光柵2沿正交方向 兩維平移；二、大光柵2沿衍射光方向一維平移。方法一調(diào)節(jié)維數(shù)多，方法二調(diào)節(jié)范圍大，啁 啾脈沖放大系統(tǒng)中壓縮器光柵需要極高的平行度，為保證調(diào)節(jié)前后兩塊光柵的平行度，裝 置對機(jī)械機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性要求極高。已有光柵壓縮器很難滿足壓縮量的大范圍可靠 調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可調(diào)光柵壓縮器，該 光柵壓縮器結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在縮小壓縮器幾何尺寸、簡化壓縮器調(diào)節(jié)方法的同時，增大壓縮量調(diào) 節(jié)范圍，降低對高性能機(jī)械機(jī)構(gòu)的依賴。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下 —種可調(diào)光柵壓縮器，包括小光柵、大光柵和平面反射鏡，其特點(diǎn)是還包括一塊楔 角反射鏡，上述各元部件相對位置關(guān)系如下所述的小光柵和大光柵的光柵條紋和光柵面 均平行設(shè)置，設(shè)置在所述的小光柵和大光柵之間的楔角反射鏡(4)具有上反射平面和下反 射平面，所述的上反射平面平行所述的小光柵和大光柵的光柵條紋并垂直于所述的小光柵 和大光柵的光柵面，所述的下反射平面與所述上反射平面具有一楔角，由所述大光柵產(chǎn)生 的衍射光經(jīng)所述的楔角反射鏡的上反射平面反射后的光束垂直于所述的平面反射鏡的反 射平面。 入射光束依次經(jīng)過楔角反射鏡的下反射平面、小光柵、楔角反射鏡的上反射平面、大光柵、楔角反射鏡的上反射平面、平面反射鏡、楔角反射鏡的上反射平面、大光柵、楔角反 射鏡的上反射平面、小光柵、楔角反射鏡的下反射平面，由該下反射平面反射輸出光束。 所述的小光柵和大光柵的光柵條紋和光柵面均平行，楔角反射鏡兩反射平面與光 柵條紋平行，上反射平面與光柵面垂直，平面反射鏡(3)完成光束雙程通過該可調(diào)光柵壓 縮器。 入射光束經(jīng)楔角反射鏡的下反射平面反射進(jìn)入平行光柵對，衍射光束被楔角反射
鏡的上反射平面在平行光柵對之間折反。 本實(shí)用新型的技術(shù)效果 本實(shí)用新型的楔角反射鏡通過對入射光束、衍射光束和出射光束的折反，在保證 光柵壓縮器物理特性不變的同時，實(shí)現(xiàn)了對已有光柵壓縮器的折疊，縮小了光柵壓縮器的 幾何尺寸。在實(shí)施壓縮量調(diào)節(jié)時，大光柵只需完成一維正交方向的短距離平移，簡化了壓縮 器調(diào)節(jié)方法，增大了壓縮量調(diào)節(jié)范圍，降低了對高性能機(jī)械機(jī)構(gòu)的依賴。

圖1為已有光柵壓縮器大壓縮量工作示意圖 圖2為已有光柵壓縮器小壓縮量工作示意圖 圖3為本實(shí)用新型可調(diào)光柵壓縮器大壓縮量工作示意圖 圖4為本實(shí)用新型可調(diào)光柵壓縮器小壓縮量工作示意圖
具體實(shí)施方式先請參閱圖3、圖4，圖3為本實(shí)用新型可調(diào)光柵壓縮器大壓縮量工作示意圖，圖4 為本實(shí)用新型可調(diào)光柵壓縮器小壓縮量工作示意圖。由圖可見，本實(shí)用新型可調(diào)光柵壓縮 器，包括小光柵1、大光柵2和平面反射鏡3，其特點(diǎn)是還包括一塊楔角反射鏡，上述各元部 件相對位置關(guān)系如下所述的小光柵1和大光柵2的光柵條紋和光柵面均平行設(shè)置，設(shè)置在 所述的小光柵1和大光柵2之間的楔角反射鏡4具有上反射平面5和下反射平面6，所述的 下反射平面6與所述上反射平面5具有一楔角，所述的上反射平面5平行所述的小光柵1 和大光柵2的光柵條紋并垂直于所述的小光柵1和大光柵2的光柵面，由所述大光柵2產(chǎn) 生的衍射光經(jīng)所述的楔角反射鏡4的上反射平面5反射后的光束垂直于所述的平面反射鏡 3的反射平面。 圖4中，本實(shí)用新型可調(diào)光柵壓縮器，通過一維短距離平移大光柵2空間位置實(shí)現(xiàn) 了壓縮器壓縮量調(diào)節(jié)。 本實(shí)用新型的具體工作過程如下 入射光束垂直光柵條紋且平行光柵面進(jìn)入可調(diào)光柵壓縮器，經(jīng)楔角反射鏡4的下 反射平面6反射投射至小光柵1，小光柵1產(chǎn)生的衍射光束經(jīng)楔角反射鏡4上反射平面5反 射至大光柵2，大光柵2產(chǎn)生的衍射光束被楔角反射鏡4上反射平面5垂直導(dǎo)入平面反射 鏡3，該平面反射鏡3反射光束依原路返回，依次歷經(jīng)楔角反射鏡4上反射平面5、大光柵2、 楔角反射鏡4上反射平面5、小光柵1、楔角反射鏡4下反射平面6反射輸出。楔角反射鏡 4將光柵壓縮器空間結(jié)構(gòu)折疊，壓縮器幾何尺寸縮小。光柵壓縮器壓縮量調(diào)節(jié)通過大光柵 2正交方向的一維短距離平行操作來實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)維數(shù)減少，調(diào)節(jié)距離縮短，調(diào)節(jié)范圍增大，調(diào)節(jié)可靠性提高，對高性能機(jī)械機(jī)構(gòu)的依賴降低。 實(shí)驗(yàn)表明，本實(shí)用新型的楔角反射鏡實(shí)現(xiàn)了對已有光柵壓縮器空間結(jié)構(gòu)的折疊， 壓縮器幾何尺寸縮小為已有光柵壓縮器的一半。壓縮器壓縮量調(diào)節(jié)時將原本沿衍射光方向 的一維長距離平移或正交方向的兩維平移簡化為正交方向的一維短距離平行，簡化了壓縮 器的調(diào)節(jié)方法，增大了壓縮量的調(diào)節(jié)范圍，降低了對高性能機(jī)械機(jī)構(gòu)的依賴。
權(quán)利要求一種可調(diào)光柵壓縮器，包括小光柵(1)、大光柵(2)和平面反射鏡(3)，其特征是還包括一塊楔角反射鏡(4)，上述各元部件相對位置關(guān)系如下所述的小光柵(1)和大光柵(2)的光柵條紋和光柵面均平行設(shè)置，設(shè)置在所述的小光柵(1)和大光柵(2)之間的楔角反射鏡(4)具有上反射平面(5)和下反射平面(6)，所述的上反射平面(5)平行所述的小光柵(1)和大光柵(2)的光柵條紋并垂直于所述的小光柵(1)和大光柵(2)的光柵面，所述的下反射平面(6)與所述上反射平面(5)具有一楔角，由所述大光柵(2)產(chǎn)生的衍射光經(jīng)所述的楔角反射鏡(4)的上反射平面(5)反射后的光束垂直于所述的平面反射鏡(3)的反射平面。
專利摘要一種可調(diào)光柵壓縮器，由小光柵、大光柵、平面反射鏡以及楔角反射鏡組成。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)優(yōu)化的特點(diǎn)，在縮小壓縮器幾何尺寸、簡化壓縮器調(diào)節(jié)方法的同時，增大壓縮量調(diào)節(jié)范圍，降低對高性能機(jī)械機(jī)構(gòu)的依賴。
文檔編號G02B27/44GK201548758SQ20092021233
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者馮偉, 夏蘭, 季來林, 徐光 , 戴亞平, 朱儉, 李朝陽, 楊學(xué)東, 王韜, 陳明, 馬偉新 申請人:上海激光等離子體研究所