專利名稱：一種光路延時裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型的光路延時裝置。
背景技術(shù)：
在光學(xué)領(lǐng)域，光線的傳播是實(shí)現(xiàn)光學(xué)器件各種功能的基礎(chǔ)，而長距離的光路傳播 并且保持光束的質(zhì)量不發(fā)生嚴(yán)重的惡化也是光學(xué)工作者追求的目標(biāo)之一。在超短脈沖相互 作用的過程中，特別是超短脈沖的參量相互作用過程中，由于脈沖的持續(xù)時間一般在皮秒 (即ps，Ips = IO-12S,)或者飛秒(即fs，Ifs = I(T15s)量級，若要使得兩脈沖在時間上完 全重合，則需要兩脈沖所經(jīng)歷的光程差為零。此時，就需要延時光路來保證光程精確相等。 對于較短的光程，一般通過光學(xué)反射鏡來實(shí)現(xiàn)光線的傳播，但是對于長距離的光路傳播，利 用光學(xué)反射鏡來進(jìn)行平行光光路的傳導(dǎo)就很不經(jīng)濟(jì)，也沒有實(shí)際意義，因?yàn)槿绻氲玫介L 距離的光路傳播，需要大量的光學(xué)反射鏡以及機(jī)械部件，并且，激光本身雖然發(fā)散角較小， 但是并不能完全等效為平行光，特別是長距離傳播的過程中，光束會越變越大，就需要引入 準(zhǔn)直光路對光束進(jìn)行準(zhǔn)直。這樣不僅增加了成本，對超短脈沖而言，引入大量的正色散，影 響脈沖的壓縮。通常光路還有另外一種傳播方式利用光纖進(jìn)行傳播，光纖可以傳播很長的 距離，但是光纖傳播有兩個缺點(diǎn)長距離的光纖傳播對光束帶來很大的損耗，并且這種損耗 很難得到彌補(bǔ)；在超短脈沖的傳播過程，長距離的光纖會引入大量的引入大量的色散，影響 脈沖的再壓縮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)存的光路延時結(jié)構(gòu)的不足之處，提供一種低損耗、結(jié)構(gòu) 簡單、對光束的質(zhì)量影響小的光路延時裝置，從而保證超短脈沖的高質(zhì)量相互作用。一種 光路延時裝置包括兩塊小口徑光學(xué)反射鏡，一塊大口徑凹面反射鏡，一塊大口徑平面反射 鏡，三塊45°平面反射鏡；光束經(jīng)過45°光學(xué)反射鏡反射到其中一個所述小口徑反射鏡 上，通過該反射鏡反射到大口徑凹面反射鏡上，調(diào)節(jié)大口徑凹面反射鏡的位置，使得光束反 射到大口徑平面反射鏡上，調(diào)節(jié)大口徑平面反射鏡的位置使得光束再次反射到大口徑凹面 反射鏡上，光束在光路延時裝置中完成對其延時后，由另一塊小口徑反射鏡將其反射到靠 近所述大孔徑平面反射鏡設(shè)置的45°光學(xué)反射鏡上射出所述光路延時裝置，完成對所述光 束的延時。進(jìn)一步，該延時光路的q = 1。進(jìn)一步，根據(jù)激光的傳輸特性，所述光束在延時光路內(nèi)往返一次的ABCD傳輸矩陣 是
權(quán)利要求
一種光路延時裝置包括兩塊小口徑光學(xué)反射鏡，一塊大口徑凹面反射鏡，一塊大口徑平面反射鏡，三塊45°平面反射鏡(5、6、7)；光束經(jīng)過45°光學(xué)反射鏡(5、6)反射到其中一個所述小口徑反射鏡上，通過該反射鏡反射到大口徑凹面反射鏡上，調(diào)節(jié)大口徑凹面反射鏡的位置，使得光束反射到大口徑平面反射鏡上，調(diào)節(jié)大口徑平面反射鏡的位置使得光束再次反射到大口徑凹面反射鏡上，光束在光路延時裝置中完成對其延時后，由另一塊小口徑反射鏡將其反射到靠近所述大孔徑平面反射鏡設(shè)置的45°光學(xué)反射鏡(7)上射出所述光路延時裝置，完成對所述光束的延時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的光路延時裝置，其特征為該延時光路的q= 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的光路延時裝置，其特征為根據(jù)激光的傳輸特性，所述光束在延時光路內(nèi)往返一次的ABCD傳輸矩陣是
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的光路延時裝置，其特征為根據(jù)所述等式(3)可以得到凹 面鏡的曲率半徑R2,凹面鏡與平面鏡之間的距離L，以及光線旋轉(zhuǎn)的角度θ之間的關(guān)系，如 下L 丄(1；(4)。2η
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的光路延時裝置，其特征為通過反復(fù)調(diào)節(jié)所述大口徑凹面 反射鏡以及大口徑平面反射鏡的位置，使所述光束在所述大口徑凹面反射鏡以及大口徑平 面反射鏡上形成的光斑呈圓周對稱均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的光路延時裝置，其特征為將所述平面反射鏡放置于一維 平移臺上，調(diào)節(jié)大口徑平面反射鏡與凹面反射鏡之間的距離。
全文摘要
一種新型的光路延時裝置。其設(shè)計(jì)思想為利用Herriot望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)對光路進(jìn)行延時，包括兩塊小口徑光學(xué)反射鏡，一塊大口徑凹面反射鏡，一塊大口徑平面反射鏡，三塊45°平面反射鏡。首先利用光學(xué)反射鏡將光脈沖輸入到該延時光路之中，大口徑的凹面反射鏡以及平面反射鏡使得光束在這個延時光路內(nèi)往返多次，得到所需要的光程之后，利用反射鏡將光脈沖從該延時光路中輸出。對口徑凹面反射鏡和平面反射鏡之間的距離以及凹面反射鏡的曲率半徑合理設(shè)置使輸入輸出的光斑直徑大致相等。該光路延時裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、對光束沖的能量損耗小、不產(chǎn)生過多的正色散、輸入輸出的光斑直徑相等、成本低廉，更重要的是可以靈活變換各種參數(shù)實(shí)現(xiàn)任意光程等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G02B17/06GK101950069SQ20101026365
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者劉成, 張青, 王兆華, 趙研英, 魏志義 申請人:中國科學(xué)院物理研究所