申请/专利权人：北京大学

申请日：2020-12-14

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN112484848B

主分类号：G01J1/00

分类号：G01J1/00;G01M11/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2021.03.30#实质审查的生效;2021.03.12#公开

摘要：本发明公开了一种超短脉冲相对峰值功率检测装置及其检测方法。本发明利用非线性晶体的非线性效应的转换效率强烈依赖于激光脉冲的峰值功率，激光脉冲的峰值功率越大，非线性效应的转换效率越高，设置非线性晶体，并采用平均功率探测工具接收非线性效应转化后的激光脉冲的平均功率，通过调节CPA系统中的色散调节装置，对激光脉冲进行色散补偿，当平均功率最高时，此时为能够获得的最高峰值功率，结合能量计测量得到激光脉冲的能量和脉宽测量装置测量得到激光脉冲的脉宽，得到应用终端处的峰值功率；本发明能够直接在应用终端获得系统的最高峰值功率，应用于真空系统，非常适合在真空中测量应用终端的最高峰值功率，解决真空中脉宽参数测量难题。

主权项：1.一种超短脉冲相对峰值功率检测装置，啁啾激光脉冲放大CPA系统依次包括种子源、展宽器、放大器组和压缩器；其中，种子源经过展宽器对脉冲进行时间展宽后获得长激光脉冲；再进入放大器组，依次经过前级放大器组和扩束系统后，经第一级放大器放大能量，再进入第二级放大器放大能量，获得高能量的激光脉冲；高能量的激光脉冲最后通过压缩器将脉冲的时间尺度压缩到最小，从而获得高峰值功率的强场激光脉冲，传输到应用终端，在传输过程中，由于色散的引入将会改变激光脉冲的宽度，其特征在于，所述超短脉冲相对峰值功率检测装置包括：能量计、脉宽测量装置、非线性晶体、滤光片和平均功率探测工具；其中，在应用终端处设置能量计和脉宽测量装置，从CPA系统的压缩器输出的激光脉冲传输至应用终端，能量计测量激光脉冲的能量E，脉宽测量装置测量激光脉冲的脉宽T；撤出能量计和脉宽测量装置，在CPA系统的压缩器之后并且位于应用终端之前设置非线性晶体；在非线性晶体与应用终端之间依次设置滤光片和平均功率探测工具，平均功率探测工具放置在应用终端处；从CPA系统的压缩器输出的激光脉冲，波长为λ0；激光脉冲经过非线性晶体，由非线性晶体的非线性效应进行频率转换，产生波长λ的激光脉冲，并残留未转换的波长λ0的激光脉冲；波长λ的激光脉冲和波长λ0的激光脉冲一起经过滤光片，滤光片为对波长λ的激光脉冲高透射同时对波长λ0的激光脉冲高反射，经过滤光片后，波长λ0的激光脉冲被过滤掉，只保留波长λ的激光脉冲；透射后的波长λ的激光脉冲由平均功率探测工具接收，并测量得到波长λ的激光脉冲的平均功率；平均功率探测工具采用功率计，功率计位于应用终端处，通过功率计直接读取平均功率；或者，平均功率探测工具采用衰减片、图像采集装置和计算机，图像采集装置放置在应用终端处，衰减片位于滤光片与图像采集装置之间，图像采集装置连接至计算机，经过滤光片后的波长λ的激光脉冲经衰减片衰减后，由图像采集装置接收，保证图像采集装置接收到的光斑数据未饱和，图像采集装置拍摄的光斑数据传输给计算机，通过计算机进行处理得到与图像采集装置接受到的波长λ的激光脉冲的平均功率相关的数据，该数据正比于图像采集装置接受到的波长λ的激光脉冲的平均功率；非线性晶体的非线性效应的转换效率强烈依赖于激光脉冲的峰值功率，激光脉冲的峰值功率越大，非线性晶体的非线性效应的转换效率越高，产生的波长λ的激光脉冲的功率也高，因此平均功率探测工具测量到波长λ的激光脉冲的平均功率最高代表CPA系统输出的峰值功率最高；调节CPA系统中的色散调节装置，改变CPA系统的色散，对激光脉冲进行色散补偿，由于传输引入的附加色散被色散调节装置补偿，脉冲宽度减小使得峰值功率增大，因此非线性效应的转换效率提高，产生的波长λ的激光脉冲的功率增加，从而平均功率探测工具得到的平均功率提升；当平均功率探测工具得到的平均功率最高时，此时应用终端处的峰值功率即为CPA系统能够获得的最高峰值功率，其数值为从而得到应用终端的最高峰值功率；所述非线性晶体采用倍频晶体；所述图像采集装置采用电荷耦合器件相机。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京大学 一种超短脉冲相对峰值功率检测装置及其检测方法

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