脈沖整形裝置和脈沖整形方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了脈沖整形裝置和脈沖整形方法，該脈沖整形裝置包括脈沖生成器，其被配置為通過使用用于發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；和光學(xué)構(gòu)件，被設(shè)置在所述脈沖生成器的后級并被配置為壓縮所述脈沖光的脈沖時間寬度。所述脈沖光具有第一頻率分散狀態(tài)。所述光學(xué)構(gòu)件將第二頻率分散狀態(tài)賦給所述脈沖光，所述第二頻率分散狀態(tài)是與所述第一頻率分散狀態(tài)相反的頻率分散狀態(tài)。
【專利說明】脈沖整形裝置和脈沖整形方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年12月25日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2012-280736的
權(quán)益，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種脈沖整形裝置和一種脈沖整形方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在精密零件的加工和光通信的領(lǐng)域中，其中以均勻間隔發(fā)射具有一定脈沖時間寬度的光的脈沖激光器(脈沖燈)被廣泛使用。諸如T1: Sa激光器的固態(tài)激光器經(jīng)常被用作這種脈沖燈的主激光器。
[0005]能夠通過進行脈沖壓縮和縮短脈沖光的脈沖時間寬度來增加峰值功率(峰值強度)。作為脈沖壓縮的方法，例如，使用棱鏡對(一對棱鏡)或光柵對(一對衍射光柵)的方法是已知的。
[0006]此外，例如，日本未經(jīng)審查的專利申請公開(PCT申請的翻譯)第2002-502061號公開了一種技術(shù)，其用于通過在由諸如氧化碲(Te02)、硫化鋅(ZnS)或硒化鋅(ZnSe)的材料制成的塊構(gòu)件內(nèi)傳播脈沖光來進行脈沖壓縮。此外，日本未經(jīng)審查的專利申請公開第2009-271528號公開了一種技術(shù)，其用于通過組合漸變折射率(GRIN)光纖透鏡和脈沖壓縮纖維來進行脈沖壓縮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]然而，在日本未經(jīng)審查的專利申請公開(PCT申請的翻譯)第2002-502061號和日本未經(jīng)審查的專利申請公開第2009-271528號中公開的脈沖壓縮技術(shù)采用壓縮機以外的光學(xué)構(gòu)件，諸如脈沖擴展器或GRIN光纖透鏡，因此，其裝置具有復(fù)雜而大型的結(jié)構(gòu)。
[0008]此外，近幾年，半導(dǎo)體激光器已被廣泛用作激光元件，且已嘗試使用半導(dǎo)體激光器作為脈沖光的主激光器。在日本未經(jīng)審查的專利申請公開(PCT申請的翻譯)第2002-502061號和日本未經(jīng)審查的專利申請公開第2009-271528號中公開的脈沖壓縮技術(shù)是使用固態(tài)激光器作為主激光器的脈沖光的技術(shù)，并因此有一種可能性，即不對使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光進行足夠的脈沖壓縮。
[0009]因此，本發(fā)明的一個實施方式提供了一種新穎和改進了的脈沖整形裝置和脈沖整形方法，其能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)對使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光進行脈沖壓縮。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種脈沖整形裝置，其包括脈沖生成器，其被配置為通過使用用于發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；和光學(xué)構(gòu)件，其被設(shè)置在脈沖生成器的后級并被配置為壓縮脈沖光的脈沖時間寬度。脈沖光具有第一頻率分散狀態(tài)，且其中光學(xué)構(gòu)件將第二頻率分散狀態(tài)賦給脈沖光，第二頻率分散狀態(tài)是與第一頻率分散狀態(tài)相反的頻率分散狀態(tài)。[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種脈沖整形裝置，其包括脈沖生成器，其被配置為通過使用用于發(fā)射波長范圍從350nm至500nm的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；石英玻璃塊，其被設(shè)置在脈沖生成器的后級；和反射鏡，其被設(shè)置在石英玻璃塊的前級和后級中的至少一個上并被設(shè)置為反射從脈沖生成器發(fā)射的脈沖光。脈沖光僅沿由反射鏡反射的預(yù)定光路長度傳播通過石英玻璃塊的內(nèi)部。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種脈沖整形裝置，其包括脈沖生成器，其被配置為通過使用用于發(fā)射波長范圍從350nm至500nm的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；單模光纖，被設(shè)置在脈沖生成器的后級；第一透鏡，被配置為將脈沖光引導(dǎo)至單模光纖；和第二透鏡，被配置為從單模光纖發(fā)射脈沖光。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種脈沖整形方法，包括:通過使用用于發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；和通過允許脈沖光穿過光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)部壓縮脈沖光的脈沖時間寬度。脈沖光具有第一頻率分散狀態(tài)，且其中光學(xué)構(gòu)件將第二頻率分散狀態(tài)賦給脈沖光，第二頻率分散狀態(tài)是與第一頻率分散狀態(tài)相反的頻率分散狀態(tài)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式，通過使用半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的脈沖光穿過用于賦給與脈沖光的第一頻率分散狀態(tài)的頻率分散狀態(tài)相反的第二頻率分散狀態(tài)的光學(xué)構(gòu)件，從而允許脈沖光的脈沖時間寬度被壓縮。
[0015]根據(jù)上述本發(fā)明的一個或多個實施方式，能夠使用簡單結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光器進行脈沖壓縮脈沖光。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是具有MOPA系統(tǒng)的脈沖生成器的示例性配置的示意圖；
[0017]圖2是用于解釋使用棱鏡對的脈沖壓縮方法；
[0018]圖3是用于解釋使用光柵對的脈沖壓縮方法；
[0019]圖4是示出用于使用半導(dǎo)體激光器利用脈沖藍光的棱鏡對的脈沖壓縮的結(jié)果；
[0020]圖5是不出石英玻璃和NBH52的分散值的波長依賴性；
[0021]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置的示例性配置的示意圖；
[0022]圖7A是示出由根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置進行的脈沖壓縮的效果;
[0023]圖7B是示出由根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置進行的脈沖壓縮的效果;
[0024]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置的修改例的示例性配置的不意圖；
[0025]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置的示例性配置的示意圖；和
[0026]圖10是示出由根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置進行的脈沖壓縮的效
果O
【具體實施方式】
[0027]在下文中，將參考附圖來詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。需注意，在本說明書和附圖中，具有大致相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件用相同的參考標(biāo)號表示，并且省略對這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)解釋。
[0028]將按下面的順序進行描述。
[0029]1.使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光的脈沖壓縮的考慮因素
[0030]1.1.脈沖生成器(MOPA)的配置
[0031]1.2.脈沖壓縮方法
[0032]2.第一實施方式
[0033]3.第二實施方式
[0034]4.總結(jié)
[0035]〈1.使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光的脈沖壓縮的考慮因素〉
[0036]為了使本發(fā)明被更容易地理解，將描述已經(jīng)由本發(fā)明人構(gòu)思的做出本發(fā)明的原因。
[0037]如在日本未經(jīng)審查的專利申請公開(PCT申請的翻譯)第2002-502061號和日本未經(jīng)審查的專利申請公開第2009-271528號中所公開的，已經(jīng)關(guān)于用于對通過使用固態(tài)激光器產(chǎn)生的脈沖光進行脈沖壓縮的技術(shù)進行了許多研究。然而，不一定清楚類似于固態(tài)激光器的情況的技術(shù)是否適用用于對通過使用半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的脈沖光進行脈沖壓縮的技術(shù)。
[0038]因此，本發(fā)明人已經(jīng)考慮了使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光的脈沖壓縮。具體而言，本發(fā)明人已經(jīng)考慮了脈沖整形裝置和通過組合脈沖生成器和光學(xué)構(gòu)件進行脈沖壓縮的脈沖整形方法。脈沖生成器被配置為通過使用發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光，且光學(xué)構(gòu)件被設(shè)置在脈沖生成器的后級并壓縮脈沖光的脈沖時間寬度。在下文中，將按順序來描述脈沖生成器和光學(xué)構(gòu)件。
[0039][1.1.脈沖生成器(MOPA)的配置]
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的脈沖生成器包括所謂的MOPA (主振蕩功率放大器)系統(tǒng)。MOPA系統(tǒng)是一種系統(tǒng)，其中，允許半導(dǎo)體激光器以外腔形式被操作的鎖模激光二極管(MLLD)被用作主激光器且來自鎖模激光二極管的輸出由半導(dǎo)體光放大器(SOA)放大。
[0041]參考圖1，現(xiàn)在將描述具有MOPA系統(tǒng)的脈沖生成器的示例性配置。圖1是示出具有MOPA系統(tǒng)的脈沖生成器的示例性配置的示意圖。還需注意，應(yīng)用于根據(jù)本實施方式的脈沖生成器10的MOPA系統(tǒng)不限于圖1所示的配置。任何已知的MOPA系統(tǒng)都可被應(yīng)用于脈沖生成器10。
[0042]參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的脈沖生成器10包括鎖模振蕩器110、透鏡120a、120b和120c、隔離器130、棱鏡對140、λ/2板150和S0A160。圖1示出作為根據(jù)本實施方式的脈沖生成器10的實例的發(fā)射脈沖藍光(其波長范圍從約350nm至約500nm的脈沖光)的脈沖生成器10的配置。然而，根據(jù)本實施方式的脈沖生成器10不限于發(fā)射脈沖藍光的配置，因此其可具有發(fā)射其它波長帶的脈沖光的配置。此外，當(dāng)脈沖生成器10發(fā)射其它波長帶的脈沖光時，可根據(jù)所發(fā)射的脈沖光的波長帶適當(dāng)?shù)卣{(diào)整構(gòu)成脈沖生成器10的每個組件的光學(xué)特性。在以下的描述中，藍燈指示波長范圍從約350nm至約500nm的光，除非另有規(guī)定之外。
[0043]鎖模振蕩器110通過使發(fā)射具有預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器的輸出由腔結(jié)構(gòu)共振來發(fā)射脈沖激光。鎖模振蕩器Iio包括激光二極管111、準(zhǔn)直透鏡112、帶通濾波器(BPF) 113和輸出鏡114。
[0044]在本實施方式中，激光二極管111是由GaInN作為主要材料制成的二等分激光二極管(BS-LD)。此外，激光二極管111可充當(dāng)鎖模激光二極管(MLLD)且發(fā)射波長帶范圍約為350nm至約500nm的脈沖光。
[0045]從激光二極管111發(fā)射的脈沖光穿過準(zhǔn)直透鏡112、帶通濾波器113和輸出鏡114，并然后從鎖模振蕩器110發(fā)射。從鎖模振蕩器110發(fā)射的脈沖光由帶通濾波器113調(diào)整為例如約405nm的波長。
[0046]從激光二極管111發(fā)射的脈沖光依次穿過設(shè)置在后級中的透鏡120a、隔離器130、棱鏡對140、λ /2板150和透鏡120b并然后入射在S0A160上。由λ /2板150調(diào)整脈沖光的偏振方向。此外，在SOA上入射的脈沖光的耦合效率通過使脈沖光穿過棱鏡對140而提高。由S0A160放大的脈沖光經(jīng)由透鏡120c被發(fā)射到外部。
[0047]在上文中，已經(jīng)參考圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的脈沖生成器10的示例性配置。在具有如上所述的MOPA系統(tǒng)的脈沖生成器10中，能夠產(chǎn)生具有約100W的功率和約3ps的脈沖時間寬度的脈沖光。
[0048]在這方面，即使對于圖1所示的脈沖生成器10，也有很大的需求，即縮短脈沖光的脈沖時間寬度且獲得高功率脈沖光。因此，本發(fā)明人進一步考慮了壓縮從脈沖生成器10發(fā)射的脈沖光的方法。
[0049][1.2.脈沖壓縮方法]
[0050]作為一種使用固態(tài)激光器對脈沖光進行脈沖壓縮的方法，使用棱鏡對和使用光柵對的方法是已知的?，F(xiàn)在將簡要地描述這些脈沖壓縮方法。
[0051]參考圖2，現(xiàn)在將描述使用棱鏡對的脈沖壓縮方法。圖2是用于解釋使用棱鏡對的脈沖壓縮方法。例如，如圖2所示，脈沖光入射到彼此以距離d布置的一對棱鏡910a和910b。入射的脈沖光在棱鏡內(nèi)被分為彼此沿不同的光路傳播的相對較長的波長光(具有長波長分量的光)和相對較短的波長光(具有短波長分量的光)。例如，在圖2中所不的實例中，傳播具有短波長分量的光的光學(xué)距離(光路長度)在棱鏡910a和910b之間長于傳播具有長波長分量的光的光學(xué)距尚。傳播具有短波長分量的光的光學(xué)距尚(光路長度)在棱鏡910b中短于傳播具有長波長分量的光的光學(xué)距離。以這種方式，具有入射到一對棱鏡910a和910b上的脈沖光的長波長分量的光所行進的光學(xué)距離不同于具有入射到一對棱鏡910a和910b上的脈沖光的短波長分量的光所行進的光學(xué)距離。因此，能夠通過控制棱鏡910a和910b之間的距離d、每個棱鏡的折射率或類似值來控制光路長度的差。
[0052]另一方面，例如，在具有正線性調(diào)頻(positive chirp)的脈沖光中，已知短波長分量位于靠近脈沖的后端且長波長分量位于靠近脈沖的前端處。因此，可通過布置棱鏡910a和910b使得具有短波長分量的光的光路長度和具有長波長分量的光的光路長度處于所需的關(guān)系中來臨時壓縮入射的脈沖光。因此，使用棱鏡對的脈沖壓縮方法賦予作為頻率分散狀態(tài)的負(fù)分散。
[0053]接下來，參考圖3，現(xiàn)在將描述使用光柵對脈沖壓縮方法。圖3是用于解釋使用光柵對的脈沖壓縮方法的圖。在該方法中，如圖3所示，一對光柵920a和920b在如下狀態(tài)中以預(yù)定距離被布置，其中，每個光柵的其上形成槽(光柵)的表面(反射表面)彼此面對且每個光柵相對于光軸以預(yù)定角度傾斜。此外，一對球面透鏡940a和940b設(shè)置在光柵920a和920b之間。具體而言，球面透鏡940a以相對于光柵920a的預(yù)定距離L被布置在面對光柵920a的反射表面的位置處。同樣，球面透鏡940b以相對于光柵920b的預(yù)定距離L被布置在面對光柵920b的反射表面的位置處。此外，球面透鏡940a和940b之間的距離被調(diào)整為球面透鏡940a和940b的焦距f的兩倍的距離(2f)。
[0054]脈沖光(以預(yù)定入射角入射在光柵920a上)由光柵920a的反射表面反射和衍射、依次穿過球面透鏡940a和940b，且然后入射到光柵920b的反射表面上。入射到光柵920b上的脈沖光進一步由光柵920b的反射表面反射和衍射,且然后向外部發(fā)射。脈沖光(其從光柵920b發(fā)射)由反射鏡950反射,且然后在由反射鏡950反射之前沿光行進的光路反向上行進。換言之，脈沖光由光柵的反射表面920b反射和衍射、依次穿過球面透鏡940b和940a、進一步由光柵的反射表面920a反射和衍射、由反射鏡930反射，并然后被取出到外部。
[0055]在如上所述的傳播脈沖光的一系列程序中，當(dāng)脈沖光由光柵920a和920b衍射時，脈沖光根據(jù)每個衍射光的波長而在不同方向上衍射，且由此衍射的脈沖光沿對于每個波長彼此不同的光路行進。例如，圖3示出(作為彼此不同的光路的實例)具有短波長分量的光穿過的光路和具有長波長分量的光穿過的光路。在這個實例中，根據(jù)使用圖3中所示的光柵對的脈沖壓縮方法，能夠調(diào)整具有長波長分量的光的光路長度和具有短波長分量的光的光路長度。光路長度的這種調(diào)整可通過調(diào)整光柵920a和球面透鏡940a之間的距離L和光柵920b和球面透鏡940b之間的距離L來實現(xiàn)。具體而言，能夠通過調(diào)整距離L使得距離L小于焦距f (L〈f)來將正分散賦給脈沖光。此外，能夠通過調(diào)整距離L使得距離L大于焦距f (L>f)來將負(fù)分散賦給脈沖光。以這種方式，可通過布置光柵920a和920b與球面透鏡940a和940b使得具有短波長分量的光的光路長度和具有長波長分量的光的光路長度處于所需的關(guān)系中來臨時壓縮入射的脈沖光。
[0056]本發(fā)明人已經(jīng)嘗試通過采用使用棱鏡對的脈沖壓縮方法和使用光柵對的脈沖壓縮方法對從圖1中所示的脈沖生成器10發(fā)射的脈沖藍光進行脈沖壓縮。其結(jié)果是，在使用光柵對的脈沖壓縮方法中，發(fā)現(xiàn)了脈沖藍光在光柵中的透射率低，且因此使用光柵對的脈沖壓縮方法作為脈沖壓縮方法是低效的。
[0057]另一方面，通過如圖4中所示的使用棱鏡對的脈沖壓縮方法不能獲得脈沖壓縮的效果。圖4是示出用于利用使用半導(dǎo)體激光器的脈沖藍光的棱鏡對的脈沖壓縮的結(jié)果。
[0058]在圖4中，繪制了用于使用半導(dǎo)體激光器的脈沖藍光的脈沖壓縮的結(jié)果，其中，橫軸表示棱鏡對中的棱鏡之間的距離且縱軸表示通過進行脈沖壓縮所獲得的結(jié)果的脈沖時間寬度。如圖4中所示，即使當(dāng)棱鏡之間的距離變化時，脈沖時間寬度也不會發(fā)生很大變化。從這一點，可以看出，相對于使用半導(dǎo)體激光器的脈沖藍光，不能通過使用棱鏡對的脈沖壓縮方法足以獲得脈沖壓縮的效果。
[0059]根據(jù)這種考慮的結(jié)果，可以說使用棱鏡對的脈沖壓縮方法和使用光柵對的脈沖壓縮方法相對于使用半導(dǎo)體激光器的脈沖藍光不是一種有效的脈沖壓縮方法。
[0060]在這方面，如上所述，已知使用棱鏡對的脈沖壓縮方法賦給作為頻率分散狀態(tài)的負(fù)分散。因此，如圖4所示，通過使用棱鏡對的脈沖壓縮方法不能足以獲得脈沖壓縮的效果的事實，可認(rèn)為使用半導(dǎo)體激光器的脈沖藍光具有作為頻率分散狀態(tài)的負(fù)分散狀態(tài)。[0061]根據(jù)上述考慮，本發(fā)明人已經(jīng)構(gòu)思了以下想法:使用被配置為賦給作為頻率分散狀態(tài)的正分散狀態(tài)的光學(xué)構(gòu)件以便壓縮使用半導(dǎo)體激光器的脈沖藍光是有效的。此外，在上面的考慮中，已經(jīng)通過舉例使用脈沖藍光作為使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光的情況進行了考慮。然而，更一般而言，認(rèn)為能夠通過使用被配置為賦予相對脈沖光的頻率分散狀態(tài)的頻率分散狀態(tài)的光學(xué)構(gòu)件來進行對使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光進行脈沖壓縮。
[0062]本發(fā)明人已經(jīng)考慮了石英玻璃和NBH52 (為用于這樣的光學(xué)構(gòu)件中的材料的實例的一種類型的光學(xué)玻璃)。對于石英玻璃和NBH52，通過考慮在脈沖壓縮中給予脈沖光的分散量而獲得的結(jié)果示于圖5中。圖5是示出石英玻璃和NBH52的分散量的波長依賴性的示圖。
[0063]參考圖5，繪制了石英玻璃和NBH52的特性，其中，橫軸表示脈沖光的波長(納米)且豎軸表示給予對應(yīng)波長的脈沖光的分散量(GVD:群速度分散)(fs2/mm)。在圖5中，示出在豎軸的值大(即分散量大)時脈沖光的壓縮程度大。
[0064]同時，石英玻璃和NBH52即使對于光的吸收率也具有波長依賴性。具體而言，藍光(例如，波長為405nm的光)對于NBH52的吸收率比對于石英玻璃的吸收率高。另一方面，紅光(例如，波長為780nm的光)對于NBH52和石英玻璃的吸收率基本上相同，因此，吸收率比波長為405nm的光的情況低。
[0065]在這方面，用于脈沖壓縮的光學(xué)構(gòu)件的材料需要同時滿足大量分散和低吸收率的這兩個特性。這是因為能夠在圖5中所示的分散量較大時更有效地進行脈沖壓縮，且有可能在吸收率較低時抑制脈沖光入射時的損失。然而，在分散量和光吸收率中具有波長依賴性，因此可根據(jù)入射光的波長選擇任何合適的材料。
[0066]例如，假設(shè)其中脈沖藍光(例如,波長為405nm的光)被用作脈沖光的情況。在這種情況下，如果NBH52被用作光學(xué)材料，則分散量較大，而吸收率較高，因此損失較大。因此，優(yōu)選使用具有較低吸收率的石英玻璃。
[0067]此外，例如，假設(shè)脈沖紅光(例如，波長為780nm的光)被用作脈沖光的情況。在這種情況下，如上所述，NBH52的吸收率基本類似于石英玻璃的吸收率。因此，可優(yōu)選使用具有大分散量的NBH52。
[0068]如上所述，作為用于脈沖壓縮中的光學(xué)構(gòu)件的材料，能夠根據(jù)將經(jīng)受脈沖壓縮的脈沖光的波長通過考慮其分散量和吸收率來選擇合適的材料。此外，作為光學(xué)構(gòu)件的材料的實例，石英玻璃和NBH52的分散量被示于圖5中，然而即使對于基于實驗值、計算值(模擬值)、文獻值或類似值的其它材料也可獲得其分散量和吸收率的波長依賴性。因此，相對于任何波長的脈沖光，也能夠選擇作為在脈沖壓縮中使用的光學(xué)構(gòu)件的合適材料。
[0069]如上所述，本發(fā)明人已經(jīng)構(gòu)思了以下方法，作為考慮對使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光進行脈沖壓縮方法的結(jié)果。換言之，能夠通過使用被配置為將相對脈沖光的頻率分散狀態(tài)的頻率分散狀態(tài)賦給使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光的光學(xué)構(gòu)件來進行脈沖壓縮。此外，可通過考慮光的吸收率或分散量根據(jù)脈沖光的波長來適當(dāng)?shù)剡x擇光學(xué)構(gòu)件的材料。
[0070]例如，在使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光是由具有圖1中所示的MOPA系統(tǒng)的脈沖生成器10產(chǎn)生的脈沖藍光的情況下，脈沖光具有作為頻率分散狀態(tài)的負(fù)分散狀態(tài)。因此，能夠通過使用能夠賦予正分散的材料作為光學(xué)構(gòu)件的材料來壓縮脈沖光。此外，優(yōu)選在這樣的材料中使用石英玻璃用于脈沖藍光。[0071]在下文中，將根據(jù)以上考慮詳細描述由本發(fā)明人構(gòu)思的脈沖壓縮方法的優(yōu)選實施方式。在下文中提到的第一和第二實施方式中，將通過采用其中使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光是由具有圖1中所示的MOPA系統(tǒng)的脈沖生成器10產(chǎn)生的脈沖藍光的情況作為實例來給出描述。
[0072]<2.第一實施方式>
[0073]將參考圖6來描述本發(fā)明的第一實施方式。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置的示例性配置的示意圖。需注意，在下文中提到的第一和第二實施方式中，將在從脈沖生成器朝向設(shè)置在脈沖生成器的后級的光學(xué)構(gòu)件的方向是X軸的前提下給出描述。
[0074]參考圖6，根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置I包括脈沖生成器10、由石英玻璃制成的光學(xué)元件20以及反射鏡210a、210b和210c。
[0075]脈沖生成器10通過使用發(fā)射具有預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光。在第一實施方式中，脈沖生成器10具有例如圖1中所示的MOPA系統(tǒng)并分散脈沖藍光。
[0076]由石英玻璃制成的光學(xué)元件20是用于進行脈沖壓縮的由石英玻璃制成的光學(xué)構(gòu)件的實例，且該光學(xué)元件20在圖6中所示的實例中是由石英玻璃(石英玻璃塊)形成的塊狀構(gòu)件。此外，反射鏡210a和210b中的每個都設(shè)置在分別位于由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的光軸上的前級和后級，使得由石英玻璃制成的光學(xué)元件20插在這些反射鏡之間。
[0077]在這方面，如上面的〈1.對使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光的脈沖壓縮的考慮因素>中所描述的，認(rèn)為在脈沖生成器10中所發(fā)射的脈沖光的頻率分散狀態(tài)是負(fù)分散狀態(tài)。因此，能夠?qū)⒄稚①x給脈沖光，且能夠通過使用由更具有相對低的吸收率的石英玻璃構(gòu)成的光學(xué)構(gòu)件來有效地進行脈沖壓縮。
[0078]具體而言，如圖6所示，從脈沖生成器10發(fā)射的脈沖光入射到由石英玻璃制成的光學(xué)兀件20上，同時在X軸的正方向上傳播。脈沖光的脈沖時間寬度通過穿過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的內(nèi)部被壓縮。
[0079]此外，在第一實施方式中，如圖6所示，穿過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的內(nèi)部的脈沖光由設(shè)置在由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的后級的反射鏡210a反射。由反射鏡2IOa發(fā)射的脈沖光再次入射在由石英玻璃制成的光學(xué)兀件20上，同時在X軸的相反方向上傳播。然后，在X軸的相反方向上穿過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的內(nèi)部的脈沖光再次由設(shè)置在由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的前級的反射鏡210b反射。換言之，從脈沖生成器10發(fā)射的脈沖光穿過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的內(nèi)部，以通過允許反射鏡210a和210b反射脈沖光而在X軸方向上往復(fù)運動。
[0080]可通過調(diào)整由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的尺寸和反射鏡210a和210b的布置位置和角度來調(diào)整其上穿過脈沖光由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的內(nèi)部的距離(光路長度)。如參考圖7A在后面將要描述的，由脈沖壓縮壓縮脈沖時間寬度的程度依賴于光穿過光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)部的光路長度。因此，能夠通過調(diào)整由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的尺寸和反射鏡210a和210b的布置位置和角度來控制脈沖壓縮的程度。
[0081]在如圖6所示的實例中，由反射鏡210a和210b沿所需的光路長度傳播的脈沖光最終在X軸的反方向上傳播通過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的內(nèi)部，然后通過設(shè)置在脈沖生成器10和由石英玻璃制成的光學(xué)元件20之間的反射鏡210c在可選方向上取出。以這種方式，最后取出在X軸的反方向上傳播的光的配置在如下描述中被稱為反射取出配置。由反射鏡210C取出的脈沖光被引導(dǎo)到設(shè)置在脈沖整形裝置I的進一步后級的其它光學(xué)裝置(未示出)，并可能被用作其它光學(xué)裝置的光源。
[0082]將參考圖7A和圖7B來描述由根據(jù)第一實施方式的脈沖整形裝置I進行的脈沖壓縮的效果。圖7A和圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置I進行的脈沖壓縮的效果。
[0083]圖7A示出繪制脈沖光傳播通過由石英玻璃(石英玻璃塊)制成的光學(xué)元件20的內(nèi)部的光路長度和脈沖光的脈沖時間寬度之間的關(guān)系的曲線圖。在該曲線圖中，橫軸表示光路長度且縱軸表示脈沖時間寬度。參考圖7A，可以看出，滿足脈沖時間寬度隨著光路長度越長而單調(diào)減小直到光路長度達到約2500mm為止的關(guān)系。同時，如果光路長度超過約2500mm，則脈沖時間寬度不會發(fā)生很大變化。在如圖7A所示的實例中，在光路長度為Omm的情況下，即在脈沖光不穿過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20時，脈沖時間寬度是約2.Sps0然后，脈沖時間寬度在光路長度是約2500mm以上的最高壓縮點上被壓縮到約0.72ps。
[0084]圖7A中所示的關(guān)系是在其中脈沖光是波長為405nm的藍光且光學(xué)構(gòu)件是石英玻璃塊的情況下的光路長度和脈沖時間寬度之間的關(guān)系。如果脈沖光的波長或光學(xué)構(gòu)件的材料變化，則它們之間的關(guān)系也相應(yīng)地變化。然而，能夠通過實驗、模擬或類似操作獲得類似于圖7A的關(guān)系的關(guān)系來確定最佳執(zhí)行每個波長的脈沖光的所需脈沖壓縮的光學(xué)構(gòu)件和光路長度的材料。
[0085]圖7B示出當(dāng)脈沖光在由石英玻璃(石英玻璃塊)制成的光學(xué)元件20內(nèi)的光路長度為3200_時穿過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20之前和之后的脈沖相關(guān)波形。在這方面，脈沖相關(guān)波形被繪制為相對于包括在脈沖光中的一個波長(一個脈沖)的脈沖、橫軸表示時間(ps)且豎軸表示光強度(a.u.)。然而，如圖7B所示，豎軸表示的光強度(a.u.)被歸一化用于脈沖光的輸出，使得其最小值為O且其最大值為1，以便在與脈沖時間寬度比較時更加容易。參考圖7B，可以看出，脈沖時間寬度被根據(jù)第一實施方式的脈沖整形裝置I壓縮至約 1/4。
[0086]此外，對于脈沖整形裝置I的由石英玻璃制成的光學(xué)元件20中的脈沖光的透射率，檢查了與使用其它光學(xué)構(gòu)件的情況的不同之處。其結(jié)果是，使用一般的玻璃構(gòu)件作為光學(xué)構(gòu)件的情況的透射率為約20%且使用一般光柵對作為光學(xué)構(gòu)件的情況的透射率為約50%。與此相反，由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的使用使得有可能獲得約90%的高透射率。因此，脈沖整形裝置I可抑制由于脈沖壓縮引起的脈沖光的損失，因此能夠更有效地進行脈沖壓縮。
[0087]現(xiàn)在將參考圖8描述根據(jù)第一實施方式的脈沖整形裝置I的修改例。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置I的修改例的示例性配置的示意圖。需注意，在本修改例的描述中，解釋主要集中在修改例和圖6中所示的脈沖整形裝置I之間的差異，且省略了相同配置的重復(fù)解釋。
[0088]參考圖8，根據(jù)本修改例的脈沖整形裝置Ia包括脈沖生成器10、由石英玻璃制成的光學(xué)元件20，和反射鏡220a和220c。以這種方式，根據(jù)本修改例的脈沖整形裝置Ia基本類似于在圖6所示的脈沖整形裝置，不同之處在于反射鏡的配置。
[0089]參考圖8，在脈沖整形裝置Ia中，由反射鏡220a和220c沿所需光路長度傳播的脈沖光最終在X軸的正方向上傳播通過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的內(nèi)部，然后被取出到外部。換言之，根據(jù)本修改例的脈沖整形裝置Ia不同于圖6中所示的脈沖整形裝置1，不同之處在于:脈沖整形裝置I具有反射取出配置，但脈沖整形裝置Ia具有最終在X軸的正方向上傳播的光被取出的配置。因此，在以下的描述中，最終在X軸的正方向上傳播的光被取出的配置被稱為透射取出配置。即使當(dāng)脈沖整形裝置Ia是具有透射取出配置的脈沖整形裝置時，也僅是脈沖光被最終取出的方向不同，因此能夠獲得如圖7A和圖7B所示的脈沖壓縮的效果。
[0090]此外，作為脈沖整形裝置，可根據(jù)將設(shè)置在各自脈沖整形裝置的后級的其它光學(xué)裝置的配置、布置或類似結(jié)構(gòu)來適當(dāng)?shù)剡x擇是否使用反射取出配置或使用透射取出配置的確定。
[0091]在上文中，已經(jīng)參考圖6、圖7A、圖7B和圖8描述了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置I和Ia的配置和脈沖壓縮其效果。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置I或Ia中，相對于使用半導(dǎo)體激光器的脈沖藍光(其具有作為頻率分散狀態(tài)的負(fù)分散狀態(tài))，由石英玻璃(石英玻璃塊)制成的光學(xué)元件20進行脈沖壓縮。因此，能夠通過較簡單的結(jié)構(gòu)更有效地壓縮脈沖光的脈沖時間寬度。
[0092]此外，在根據(jù)第一實施方式的脈沖整形裝置I或Ia中，通過石英玻璃塊的尺寸和設(shè)置在石英玻璃塊的前級和后級的多個反射鏡的布置位置和角度調(diào)整脈沖光在其上穿過石英玻璃塊的內(nèi)部的光路長度。因此，能夠?qū)⒚}沖光壓縮到所需的脈沖時間寬度。
[0093]在上面的描述中，雖然反射鏡210a、210b和210c或220a和220c設(shè)置在由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的前級和后級，但是第一實施方式不限于此。如果能夠通過調(diào)整由石英玻璃制成的光學(xué)元件20的尺寸僅穿過由石英玻璃制成的光學(xué)元件20 —次來確保所需的光路長度，則可以不提供這些反射鏡。
[0094]<3.第二實施方式>
[0095]接下來，將參考圖9描述本發(fā)明的第二實施方式。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置的示例性配置的示意圖。
[0096]參考圖9，根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置2包括脈沖生成器10、單模光纖(SMF) 30以及透鏡310a和310b。
[0097]脈沖生成器10的功能和配置基本類似于第一實施方式。換言之，脈沖生成器10通過使用用于發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光。在第二實施方式中，脈沖生成器10具有例如圖1中所示的MOPA系統(tǒng)并發(fā)射脈沖藍光。
[0098]單模光纖30是由石英玻璃制成的光學(xué)構(gòu)件的一個實例，且單模光纖的芯由石英玻璃形成。此外，透鏡310a是提供用于使光入射到單模光纖30的透鏡，且透鏡310b是提供用于使來自單模光纖30的光發(fā)射到后級中的構(gòu)件的透鏡。需注意，單模光纖30和透鏡310a和310b的配置不限于在圖9中所示的實例，且可應(yīng)用本領(lǐng)域中已知的任何光纖的配置。
[0099]類似于第一實施方式，脈沖生成器10的頻率分散狀態(tài)被認(rèn)為是負(fù)分散狀態(tài)。因此，能夠?qū)⒄稚①x給脈沖光，且能夠通過使用由具有相對低的吸收率的石英玻璃構(gòu)成的光學(xué)構(gòu)件來更有效地進行脈沖壓縮。
[0100]具體而言，如圖9所示，從脈沖生成器10發(fā)射的脈沖光在X軸的正方向上傳播的同時經(jīng)由透鏡310a入射到單模光纖30。脈沖光的脈沖時間寬度通過由石英玻璃構(gòu)成的芯在單模光纖30內(nèi)傳播而被壓縮。脈沖壓縮的脈沖光然后再次從透鏡310b朝向設(shè)置在后級中的其它光學(xué)裝置或類似裝置發(fā)射。
[0101]現(xiàn)在將參考圖10來描述由根據(jù)第二實施方式的脈沖整形裝置2進行的脈沖壓縮的效果。圖10是示出由根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置2進行的脈沖壓縮的效果。圖10示出在穿過單模光纖30之前和之后的脈沖相關(guān)波形。在這方面，圖10的脈沖相關(guān)波形被繪制為相對于包括在脈沖光中的一個波長(一個脈沖)的脈沖、橫軸表示時間(ps)且豎軸表示光強度(a.u.)，這類似于圖7B中所示的脈沖相關(guān)波形。
[0102]參考圖10，可以看出，脈沖時間寬度由根據(jù)第二實施方式的脈沖整形裝置2壓縮。在圖10中所示的實例中，脈沖時間寬度在穿過單模光纖30之后是約2.5ps，且脈沖時間寬度在穿過單模光纖30之前被壓縮至約1.2ps。此外，即使在第二實施方式中，類似于第一實施方式，脈沖時間寬度由脈沖壓縮壓縮的程度也依賴于光在其上穿過光學(xué)構(gòu)件(單模光纖30)的光路長度。因此，能夠通過調(diào)整單模光纖30的長度來控制脈沖壓縮的程度。
[0103]在上文中，已經(jīng)參考圖9和圖10描述了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置2的配置及其脈沖壓縮其效果。在根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置2中，除了由根據(jù)上面提到的〈2.第一實施方式 > 中所述的第一實施方式的脈沖整形裝置I或Ia獲得的效果之外，還可獲得以下效果。
[0104]如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置2中，單模光纖30被用作光學(xué)構(gòu)件。因此，當(dāng)脈沖整形裝置2被用作其它光學(xué)裝置的光源時，將單模光纖30用作光學(xué)構(gòu)件可使得能夠靈活地配置從脈沖整形裝置2到其它光學(xué)裝置的光路的布局。換言之，可由單模光纖30同時進行脈沖壓縮和將光從脈沖整形裝置2引導(dǎo)到其它光學(xué)裝置，因此能夠簡化裝置的整個結(jié)構(gòu)(包括脈沖整形裝置2、其它光學(xué)裝置和其它光學(xué)元件的整體配置)。
[0105]<4.總結(jié)〉
[0106]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實施方式，能夠獲得以下效果。
[0107]在根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的脈沖整形裝置I或Ia中，相對于使用半導(dǎo)體激光器的脈沖藍光(其具有作為頻率分散狀態(tài)的負(fù)分散狀態(tài))，可通過由石英玻璃(石英玻璃塊)制成的光學(xué)元件20進行脈沖壓縮。因此，能夠通過較簡單的結(jié)構(gòu)更有效地壓縮脈沖光的脈沖時間寬度。
[0108]此外，在根據(jù)第一實施方式的脈沖整形裝置I或Ia中，通過石英玻璃塊的尺寸和設(shè)置在石英玻璃塊的前級和后級的多個反射鏡的布置位置和角度調(diào)整脈沖光在其上穿過石英玻璃塊的內(nèi)部的光路長度。因此，能夠?qū)⒚}沖光壓縮到所需的脈沖時間寬度。
[0109]此外，在根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的脈沖整形裝置2中，單模光纖30被用作光學(xué)構(gòu)件。因此，當(dāng)脈沖整形裝置2被用作其它光學(xué)裝置的光源時，將單模光纖用作光學(xué)構(gòu)件可使得能夠靈活地配置從脈沖整形裝置2到其它光學(xué)裝置的光路的布局。
[0110]此外,在本發(fā)明的第一實施方式和第二實施方式中，通過使從脈沖生成器10發(fā)射的脈沖光穿過由石英玻璃(石英玻璃塊)制成的光學(xué)元件20或單模光纖30的內(nèi)部來進行脈沖壓縮。因此，可通過較簡單的結(jié)構(gòu)進行脈沖壓縮且與相關(guān)技術(shù)中的脈沖壓縮方法相比可減少有關(guān)裝置配置的成本。
[0111]雖然在上面的第一和第二實施方式中已經(jīng)描述了脈沖生成器10使用半導(dǎo)體激光器發(fā)射脈沖藍光的情況，但是本發(fā)明不限于此。脈沖生成器10可發(fā)射其它波長頻帶的脈沖光。即使當(dāng)脈沖生成器10發(fā)射藍色波長以外的波長帶的脈沖光時，也能夠通過使用被配置為將相對脈沖光的頻率分散狀態(tài)的頻率分散狀態(tài)賦給使用半導(dǎo)體激光器的脈沖光的光學(xué)構(gòu)件來進行脈沖壓縮。此外，可根據(jù)脈沖光的波長而通過考慮其吸收率和分散量來適當(dāng)?shù)剡x擇光學(xué)構(gòu)件的材料。例如，在其中脈沖生成器10發(fā)射脈沖紅色光(例如，波長為780nm的光)的情況下，NBH52可被用作用于進行脈沖壓縮的光學(xué)構(gòu)件的實例。
[0112]雖然參考附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本發(fā)明的技術(shù)范圍不限定于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在本領(lǐng)域中根據(jù)設(shè)計要求和其它因素可能會出現(xiàn)各種修改、組合、子組合和變更，只要它們在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)即可。
[0113]例如，在本發(fā)明的上述第一和第二實施方式中，如圖6、圖8和圖9中所示，反射鏡210a,210b和210c或220a和220c，或透鏡310a和310b被用作由石英玻璃制成的光學(xué)元件20和單模光纖30以外的光學(xué)元件。然而，本發(fā)明不限定于這樣的配置。例如，在進行脈沖壓縮的前級和/或后級，可進一步提供常用的不同類型的光學(xué)元件(諸如透鏡、反射鏡和不同類型的過濾器)以便控制脈沖光的行為。
[0114]此外，本技術(shù)也可被配置如下。
[0115](I) 一種脈沖整形裝置，其包括:
[0116]脈沖生成器，被配置為通過使用用于發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；和
[0117]光學(xué)構(gòu)件，被設(shè)置在脈沖生成器的后級并被配置為壓縮脈沖光的脈沖時間寬度，
[0118]其中，脈沖光具有第一頻率分散狀態(tài)，且
[0119]其中，光學(xué)構(gòu)件將第二頻率分散狀態(tài)賦給脈沖光，第二頻率分散狀態(tài)是與所述第一頻率分散狀態(tài)相反的頻率分散狀態(tài)。
[0120](2)根據(jù)(I)所述的脈沖整形裝置，
[0121]其中脈沖光具有范圍從350nm至500nm的波長，
[0122]其中，第一頻率分散狀態(tài)為負(fù)分散，且
[0123]其中，光學(xué)構(gòu)件通過賦予作為第二頻率分散狀態(tài)的正分散來壓縮脈沖光。
[0124](3)根據(jù)(2)所述的脈沖整形裝置，其中，光學(xué)構(gòu)件是由石英玻璃制成的光學(xué)構(gòu)件。
[0125](4)根據(jù)(3)所述的脈沖整形裝置，其中，光學(xué)構(gòu)件是由石英玻璃制成的光學(xué)元件。
[0126]( 5 )根據(jù)(3 )所述的脈沖整形裝置，其中，光學(xué)構(gòu)件是單模光纖。
[0127](6)根據(jù)(I)至(5)中任一項所述的脈沖整形裝置，其中，脈沖光的脈沖時間寬度被壓縮的程度根據(jù)脈沖光穿過光學(xué)構(gòu)件的光路長度而變化。
[0128](7)根據(jù)(I)至(6)中任一項所述的脈沖整形裝置，其中，脈沖生成器包括主振蕩功率放大器(MOPA)系統(tǒng)，所述主主振蕩功率放大器系統(tǒng)用于通過使用允許半導(dǎo)體激光器以外腔形式被操作的鎖模激光二極管而使來自鎖模激光二極管(MLLD)的輸出由半導(dǎo)體光放大器(SOA)放大。
[0129](8) 一種脈沖整形裝置，包括:
[0130]脈沖生成器，被配置為通過使用用于發(fā)射波長范圍從350nm至500nm的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；
[0131]石英玻璃塊，被設(shè)置在脈沖生成器的后級；和[0132]反射鏡，其設(shè)置在石英玻璃塊的前級和后級中的至少一個上并被設(shè)置為反射從脈沖生成器發(fā)射的脈沖光，
[0133]其中，脈沖光通過所述反射鏡的反射，僅沿預(yù)定光路長度傳播通過石英玻璃塊的內(nèi)部。
[0134](9) 一種脈沖整形裝置，包括:
[0135]脈沖生成器，被配置為通過使用用于發(fā)射波長范圍從350nm至500nm的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；
[0136]單模光纖，被設(shè)置在脈沖生成器的后級；
[0137]第一透鏡，被配置為將脈沖光引導(dǎo)至所述單模光纖；和
[0138]第二透鏡，被配置為從單模光纖發(fā)射脈沖光。
[0139](10) 一種脈沖整形方法，包括:
[0140]通過使用用于發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；和
[0141]通過使脈沖光穿過光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)部壓縮所述脈沖光的脈沖時間寬度，
[0142]其中，脈沖光具有第一頻率分散狀態(tài)，且
[0143]其中，光學(xué)構(gòu)件將第二頻率分散狀態(tài)賦予所述脈沖光，第二頻率分散狀態(tài)是與第一頻率分散狀態(tài)相反的頻率分散狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種脈沖整形裝置，包括: 脈沖生成器，被配置為通過使用用于發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；和 光學(xué)構(gòu)件，被設(shè)置在所述脈沖生成器的后級中并被配置為壓縮所述脈沖光的脈沖時間覽度， 其中，所述脈沖光具有第一頻率分散狀態(tài)，且 其中，所述光學(xué)構(gòu)件將第二頻率分散狀態(tài)賦給所述脈沖光，所述第二頻率分散狀態(tài)是與所述第一頻率分散狀態(tài)相反的頻率分散狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖整形裝置， 其中，所述脈沖光具有從350nm至500nm的范圍的波長， 其中，所述第一頻率分散狀態(tài)為負(fù)分散，以及 其中，所述光學(xué)構(gòu)件通過賦予作為所述第二頻率分散狀態(tài)的正分散來壓縮所述脈沖光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖整形裝置，其中，所述光學(xué)構(gòu)件是由石英玻璃制成的光學(xué)構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖整形裝置，其中，所述光學(xué)構(gòu)件是由石英玻璃制成的光學(xué)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖整形裝置，其中，所述光學(xué)構(gòu)件是單模光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖整形裝置，其中，所述脈沖光的所述脈沖時間寬度被壓縮的程度根據(jù)所述脈沖光穿過所述光學(xué)構(gòu)件的光路長度而變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖整形裝置，其中，所述脈沖生成器包括主振蕩功率放大器(MOPA)系統(tǒng)，所述主振蕩功率放大器系統(tǒng)用于通過使用允許所述半導(dǎo)體激光器以外腔形式被操作的鎖模激光二極管(MLLD)使來自所述鎖模激光二極管的輸出由半導(dǎo)體光放大器(SOA)放大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖整形裝置，所述脈沖生成器包括鎖模振蕩器、透鏡、隔離器、棱鏡對、λ/2板和半導(dǎo)體光放大器。
9.一種脈沖整形裝置，包括: 脈沖生成器，被配置為通過使用用于發(fā)射波長范圍從350nm至500nm的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光； 石英玻璃塊，被設(shè)置在所述脈沖生成器的后級中；以及 反射鏡，被設(shè)置在所述石英玻璃塊的前級和后級中的至少一個上并被配置為反射從所述脈沖生成器發(fā)射的脈沖光， 其中，所述脈沖光通過所述反射鏡的反射，僅沿預(yù)定光路長度傳播通過所述石英玻璃塊的內(nèi)部。
10.一種脈沖整形裝置，包括: 脈沖生成器，被配置為通過使用用于發(fā)射波長范圍從350nm至500nm的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光； 單模光纖，被設(shè)置在所述脈沖生成器的后級； 第一透鏡，被配置為將所述脈沖光引導(dǎo)至所述單模光纖；和第二透鏡，被配置為從所述單模光纖發(fā)射所述脈沖光。
11.一種脈沖整形方法,包括: 通過使用用于發(fā)射預(yù)定波長的光的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生脈沖光；和 通過使所述脈沖光穿過光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)部來壓縮所述脈沖光的脈沖時間寬度， 其中，所述脈沖光具有第一頻率分散狀態(tài)，且 其中，所述光學(xué)構(gòu)件將第 二頻率分散狀態(tài)賦給所述脈沖光，所述第二頻率分散狀態(tài)是與所述第一頻率分散狀態(tài)相反的頻率分散狀態(tài)。
【文檔編號】H01S3/10GK103904545SQ201310700813
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月25日
【發(fā)明者】田中健二, 岡美智雄 申請人:索尼公司