本發明公開了一種緊湊型大口徑光柵壓縮器，該光柵壓縮器為對稱結構，它包括第一大口徑光柵、第二大口徑光柵、第一大口徑反射鏡、第二大口徑反射鏡、第三大口徑光柵、第四大口徑光柵，所述第一大口徑反射鏡與第二大口徑反射鏡之間左右對稱設置，所述第一大口徑光柵與第二大口徑光柵的表面之間相互平行，第三大口徑光柵與第四大口徑光柵的表面之間相互平行，所述第一大口徑光柵與第四大口徑光柵在橫向上位于同一條直線上，所述第二大口徑光柵與第三大口徑光柵在橫向上位于同一條直線上。本發明能夠實現大口徑光柵壓縮器較為緊湊的排布方式及高精密的光柵平行度，有利于獲得良好的脈沖壓縮效果，產生皮秒級高能拍瓦激光。

技術領域

本發明屬于高功率超短激光領域，特別涉及一種緊湊型大口徑光柵壓縮器及其光柵平行度調節方法。具體是皮秒級高能拍瓦激光系統中緊湊型大口徑光柵壓縮器及其光柵平行度調節方法。

背景技術

皮秒級高能拍瓦激光在高能量密度物理、核物理、診斷照相等領域具有十分重要的科學意義和應用價值，世界范圍內的各大實驗室正競相開展皮秒級高能拍瓦激光裝置的建設并取得了較大進展。

為極大程度地提取放大介質的儲能且避免其產生損傷和非線性問題，皮秒級高能拍瓦激光系統在技術上往往采用啁啾脈沖放大技術。脈沖壓縮是啁啾脈沖放大技術的關鍵過程。為有效規避光柵損傷的瓶頸問題，降低光柵損傷風險，脈沖壓縮器中光束往往采用大角度入射從而減小光柵面的能量密度。皮秒級高能拍瓦激光系統中脈沖壓縮器光柵的尺寸大多需要達米量級以上，且壓縮器占用面積數十平方米。

美國羅切斯特大學OMEGA EP裝置中的壓縮器采用傳統的單通四光柵結構，該結構性能穩定但因占用長度過大不夠緊湊；日本大阪大學的FIREX裝置中，壓縮器采用類“鉆石”結構，但因復用拼接光柵兩次，使得光束聚焦效果難以實現較大提升；美國利弗莫爾實驗室的ARC裝置中，脈沖壓縮器采用兩種不同條紋密度的光柵盡管實現了結構緊湊，但額外帶來了光柵姿態調節和全系統的色散精密補償等難題；法國PETAL裝置中，采用大氣、真空兩種壓縮器，壓縮后輸出光束帶有一定的空間啁啾，壓縮器整體空間排布占用體積大且過于分散等。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種緊湊型大口徑光柵壓縮器及其光柵平行度調節方法，本發明的大口徑光柵壓縮器結構具有排布緊湊、光柵平行度調節方法簡便快速、精度高等優點。

為解決上述問題，本發明采用以下技術方案：

一種緊湊型大口徑光柵壓縮器，該光柵壓縮器為對稱結構，它包括第一大口徑光柵、第二大口徑光柵、第一大口徑反射鏡、第二大口徑反射鏡、第三大口徑光柵、第四大口徑光柵，所述第一大口徑反射鏡與第二大口徑反射鏡之間左右對稱設置，所述第一大口徑光柵與第二大口徑光柵的表面之間相互平行，第三大口徑光柵與第四大口徑光柵的表面之間相互平行，所述第一大口徑光柵與第四大口徑光柵在橫向上位于同一條直線上，所述第二大口徑光柵與第三大口徑光柵在橫向上位于同一條直線上，

經過增益介質后能量放大的光束入射至第一大口徑光柵，光束被第一大口徑光柵衍射，傳輸一段距離后入射至第二大口徑光柵，光束經第二大口徑光柵衍射后的傳輸方向與入射到第一大口徑光柵的方向平行，光束傳輸一段距離后入射至第一大口徑反射鏡，經第一大口徑反射鏡反射后光束傳輸方向與第一大口徑光柵、第二大口徑光柵的表面均相互平行，傳輸一段距離后入射至第二大口徑反射鏡，經第二大口徑反射鏡反射并傳輸一段距離后入射至第三大口徑光柵，經第三大口徑光柵衍射并傳輸一段距離后入射至第四大口徑光柵，經第四大口徑光柵衍射并傳輸一段距離后從該光柵壓縮器出射。

所述第一大口徑光柵、第二大口徑光柵、第三大口徑光柵、第四大口徑光柵均為介質膜光柵，光柵常數均為d。

所述第一大口徑反射鏡、第二大口徑反射鏡均為介質膜反射鏡。

一種緊湊型大口徑光柵壓縮器中光柵平行度的調節方法，該方法包括以下步驟：