相位可调的共轴超短激光脉冲对产生和间隔调节装置的制作方法

本实用新型属于超快飞秒激光领域，特别是一种具有良好稳定性的，由一束超短激光脉冲获得相位可调的共轴超短激光脉冲对的装置。

背景技术：

中国实用新型专利(公开号207398574U)《一种共轴超短激光脉冲对的产生和脉冲间隔调节装置》中，使用安装在特制的晶体支架上的偏硼酸钡晶体脉冲对产生装置，获得可以进行高精度调节的超短激光脉冲对。但由于光路中石英分束片衬底或楔形偏硼酸钡晶体等光学元件加工时有微小的厚度误差，在光通过这些光学元件时产生了微小的光程差，当光谱频率范围比较大时，由于不同频率的光在介质中的折射率不同，会放大这种微小误差，从而使超短激光脉冲对的两个激光脉冲中的各个频率之间的相位差，除了在两激光脉冲之间的相对延迟为τ＝0时时相等的外，在其他时刻都是不相等的，这在精密测量时会带来测量的误差，影响测量精度，需要进行校正，而目前还没有一个较为有效的解决办法。

技术实现要素：

本实用新型提供一种相位可调的共轴超短激光脉冲对产生和间隔调节装置，可一步将单一超短激光脉冲分束为脉冲间隔可调、两个脉冲各个波长之间的相位差恒定且可调、能量均等且偏振状态一致的两个超短激光子脉冲。

本实用新型采取的技术方案是：M型偏硼酸钡晶体支架位于电控位移台一下方，长方形偏硼酸钡晶体支架安装在电控位移台一上，楔形偏硼酸钡晶体组二中的楔形偏硼酸钡晶体三和楔形偏硼酸钡晶体四分别连接在长方形偏硼酸钡晶体支架和M型偏硼酸钡晶体支架上，楔形偏硼酸钡晶体组一中的楔形偏硼酸钡晶体一和楔形偏硼酸钡晶体二分别连接在M型偏硼酸钡晶体支架和长方形偏硼酸钡晶体支架上，带旋转支架的金属光栅板一连接在楔形偏硼酸钡晶体一外侧的M型偏硼酸钡晶体支架上，长方体形偏硼酸钡晶体连接在带旋转支架的金属光栅板一和楔形偏硼酸钡晶体一中间的M型偏硼酸钡晶体支架上；电控位移台二位于M型偏硼酸钡晶体支架的下方，长方形偏硼酸钡晶体支架安装在电控位移台二上，楔形偏硼酸钡晶体组三中的楔形偏硼酸钡晶体一和楔形偏硼酸钡晶体二分别连接在长方形偏硼酸钡晶体支架和M型偏硼酸钡晶体支架上，带旋转支架的金属光栅板二连接在楔形偏硼酸钡晶体六外侧的M型偏硼酸钡晶体支架上。

所述带旋转支架的金属光栅板一和金属光栅板二的透振方向与超短激光单脉冲成45度角；

所述长方体形偏硼酸钡晶体、楔形偏硼酸钡晶体一、楔形偏硼酸钡晶体二、楔形偏硼酸钡晶体三和楔形偏硼酸钡晶体四的晶轴方向相互垂直；

楔形偏硼酸钡晶体一、楔形偏硼酸钡晶体二与楔形偏硼酸钡晶体五、楔形偏硼酸钡晶体六的晶轴方向相互平行；

所述楔形偏硼酸钡晶体一和楔形偏硼酸钡晶体二的斜边相互平行。

所述楔形偏硼酸钡晶体三和楔形偏硼酸钡晶体四的斜边相互平行。

所述楔形偏硼酸钡晶体五和楔形偏硼酸钡晶体六的斜边相互平行。

本实用新型的优点是结构新颖，采用了集成光学器件的方式，通过将偏硼酸钡晶体、晶体支架和电控位移台的整合，结构紧凑、操作方便灵活。通过额外加入一对楔形偏硼酸钡晶体，来补偿在常规使用两对楔形偏硼酸钡晶体时，产生的超短激光脉冲对中，两个激光脉冲之间的各个频率的相位差，从而使得两个激光脉冲之间各个频率的光相位始终恒定，输出脉冲对稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

M型偏硼酸钡晶体支架11位于电控位移台一7下方，长方形偏硼酸钡晶体支架8安装在电控位移台一7上，楔形偏硼酸钡晶体组二4中的楔形偏硼酸钡晶体三401和楔形偏硼酸钡晶体四402分别连接在长方形偏硼酸钡晶体支架8和M型偏硼酸钡晶体支架11上，楔形偏硼酸钡晶体组一3中的楔形偏硼酸钡晶体一301和楔形偏硼酸钡晶体二302分别连接在M型偏硼酸钡晶体支架11和长方形偏硼酸钡晶体支架8上，带旋转支架的金属光栅板一1连接在楔形偏硼酸钡晶体一301外侧的M型偏硼酸钡晶体支架11上，长方体形偏硼酸钡晶体2连接在带旋转支架的金属光栅板一1和楔形偏硼酸钡晶体一301中间的M型偏硼酸钡晶体支架11上；电控位移台二10位于M型偏硼酸钡晶体支架11的下方，长方形偏硼酸钡晶体支架9安装在电控位移台二10上，楔形偏硼酸钡晶体组三6中的楔形偏硼酸钡晶体一601和楔形偏硼酸钡晶体二602分别连接在长方形偏硼酸钡晶体支架9和M型偏硼酸钡晶体支架11上，带旋转支架的金属光栅板二5连接在楔形偏硼酸钡晶体六602外侧的M型偏硼酸钡晶体支架11上。

所述带旋转支架的金属光栅板一1和金属光栅板二5的透振方向与超短激光单脉冲成45度角；

所述长方体形偏硼酸钡晶体2、楔形偏硼酸钡晶体一301、楔形偏硼酸钡晶体二302、楔形偏硼酸钡晶体三401和楔形偏硼酸钡晶体四402的晶轴方向相互垂直；

楔形偏硼酸钡晶体一301、楔形偏硼酸钡晶体二302与楔形偏硼酸钡晶体五601、楔形偏硼酸钡晶体六602的晶轴方向相互平行；

所述楔形偏硼酸钡晶体一301和楔形偏硼酸钡晶体二302的斜边相互平行。

所述楔形偏硼酸钡晶体三401和楔形偏硼酸钡晶体四402的斜边相互平行。

所述楔形偏硼酸钡晶体五601和楔形偏硼酸钡晶体六602的斜边相互平行。

工作原理:一束超短激光脉冲经过金属光栅一1，后得到的超短激光单脉冲经过一块长方体形偏硼酸钡晶体2作为光程补偿，再经过四块楔形偏硼酸钡晶体一301、楔形偏硼酸钡晶体二302、楔形偏硼酸钡晶体三401、楔形偏硼酸钡晶体四402，偏硼酸钡晶体为双折射晶体，超短激光脉冲中平行和垂直于偏硼酸钡晶体晶轴方向的一部分光在偏硼酸钡晶体中的传播速度不同，所以在经过四块楔形偏硼酸钡晶体一301、楔形偏硼酸钡晶体二302、楔形偏硼酸钡晶体三401、楔形偏硼酸钡晶体四402后，得到一对共轴但偏振方向相互垂直的超短激光脉冲对；得到的偏振方向相互垂直的超短激光脉冲对经过与楔形偏硼酸钡晶体一301、楔形偏硼酸钡晶体二302的晶轴方向相互平行的楔形偏硼酸钡晶体五601、楔形偏硼酸钡晶体六602，对偏振方向相互垂直的超短激光脉冲对之间各个波长之间的相位差进行精细调节；最后，产生的超短激光脉冲对经过与最初金属光栅板一透振方向相同的金属光栅板二5，得到一对偏振方向相互平行的且相对相位可调的超短激光脉冲对。

固定有两块偏硼酸钡晶体的长方形偏硼酸钡晶体支架7固定在一个精密电控位移台6上，固定有一块偏硼酸钡晶体的长方形偏硼酸钡晶体支架9固定在一个精密电控位移台10上，电控位移台沿着M型晶体支架的长边前后移动，通过调节其上两块楔形偏硼酸钡晶体插入光路中的位置，可以做到控制两个脉冲之间的间隔，通过调节其上一块楔形偏硼酸钡晶体插入光路中的位置，可以做到控制两个脉冲之间的光束相位差。