专利名称：用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子同步时序控制技术领域，特别是涉及太瓦级飞秒激 光放大装置中所需的高精度电子同步时序控制系纟l
背景技术：
飞秒超强激光是近十年来激光技术和物理学最前沿的研究内容之 一，由于这一研究领域的持续快速发展，目前人们在实验室已能得到
10"W/cn^量级的光场强度。在这种超高强度光场的作用下，物质将表现 出前所未有的极端非线性效应，并导致出许多全新的物理现象和物理问 题，从而为人们取得创新的学术思想提供了重要的前沿研究平台。目前， 这种飞秒超强激光平台不仅已成为人们认识自然科学新规律的重要工具 之一，同时也推动着许多新学科，如台面核物理、实验室天体物理、超 快X射线激光、快点火激光核聚变等学科的形成和快速发展，是近十年 来最具有突破性意义的基础科学研究课题之一。
基于啁啾脉冲放大技术原理的太瓦级飞秒激光放大系统是目前实验 室获得飞秒超强激光的最主要的装置，该装置除了要求具备高精密的光 学系统元件外，还要求具备高精密的电控系统，因为欲实现激光放大， 种子光与泵浦光必须同步，各级放大单元之间也必须同步，同时种子光、 泵浦光以及各级放大单元之间也需有特定的时序，所有这些都必须通过 高精度的电子控制系统来完成，电控系统的性能将直接决定着整个激光 脉沖放大装置的成功与否，其精度也直接控制着最终输出的脉冲能量的 大小和稳定性。因此，电子同步时序控制系统对于太瓦级飞秒激光放大 装置是极其重要的，追求这样高精度的电控系统是极具价值的。
不同结构的飞秒激光放大装置所需的电子同步时序控制系统也是有 很大区别的。现在常见的太瓦级飞秒激光放大装置中各放大级的泵浦源 所用激光器的脉沖重复频率是相同的，甚至是相同类型的激光器，此类 飞秒激光放大装置所需的电控系统相对简单，例如美国光语物理公司商品化的飞秒激光放大装置，其各级放大所用的泵浦源均是相同脉冲重复
频率的YAG (钇铝石榴石)激光器，它的电子同步时序控制系统仅由一 个方波信号发生器、 一个200ps左右的延时器和两个朴克尔盒同步驱动 器组成。当前，由于某些特殊需要， 一些太瓦级飞秒激光放大装置中各 放大级泵浦源激光器的脉冲重复频率是不同的，甚至是不同类型的激光 器，此类飞秒激光放大装置所需电控系统就相对复杂的多，例如，初级 放大所用的泵浦源是输出脉沖重复频率为lkHz的由半导体连续泵浦的 激光器，而后面的放大级所用的泵浦源是脉冲重复频率为10Hz的YAG 激光器，该飞秒激光放大装置所需的电子同步时序控制系统就是本发明 所涉及的电控系统，目前尚未见此类型的飞秒激光放大装置所需电控系 统的产品，本发明就是针对此类型的太瓦级飞秒激光放大装置而设计的。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种既能用于各放 大级所用泵浦源输出脉沖重复频率相同的飞秒激光放大装置，又能用于 初级放大所用的泵浦源输出脉冲重复频率与后面的放大级不同的飞秒激 光放大装置的电子同步时序控制系统。
为实现上述目的，本发明提供一种用于飞秒激光放大装置中的电子 同步时序控制系统，包括
一个方波信号发生器，用于产生总时钟控制信号；
一个光电探测器，用于接收种子激光的锁模信号；
四个延时器，用于产生不同时序的信号，分别为第一延时器、第二 延时器、第三延时器和多路延时器；
一个倍频器，用于产生较高频率的信号，所述倍频器的倍频原理是 通过输入信号的上升沿定时触发分频开关的方式实现渝入信号到输出信 号的倍频过程；
两个朴克尔盒同步驱动器，分别为第一朴克尔盒同步驱动器，用于 控制一个朴克尔盒进行激光脉冲选单与倒空；第二朴克尔盒同步驱动器， 用于控制另 一个朴克尔盒进行激光脉冲选单。
进一步所述方波信号发生器输出的信号分为三路，第 一路输入第 一延时器，
第二^各输入飞秒激光放大装置中的第一 YAG激光器的氙灯开关触发输入 端，第三路输入飞秒激光放大装置中的第二 YAG激光器的氙灯开关触发 输入端；
所述第一延时器输出的信号分为两路，第一路输入所述倍频器，第 二路输入所述第二延时器；
所述第二延时器输出的信号输入所述第J^卜克尔盒同步驱动器的外 触发豸餘入端；
所述倍频器包括外控脉沖信号发生器、脉冲信号合成器，所述外控 脉冲信号发生器的输入端与所述脉沖信号合成器的第一输入端相连通， 所述外控脉沖信号发生器的输出端与所述脉沖信号合成器的第二输入端 相连通，所述倍频器输出的信号分为两路，第一路输入飞秒激光放大装 置中的LD泵浦的kHz激光器的Q开关触发输入端，第二路输入所述第 三延时器；
所述第三延时器输出的信号输入所述第一朴克尔盒同步驱动器的外 触发l命入端；
所述第 一朴克尔盒同步驱动器的第 一延时输出端输出的信号输入飞 秒激光放大装置中的第一朴克尔盒的选单触发输入端，第二延时输出端 输出的信号输入第一朴克尔盒的倒空触发输入端；
所述光电探测器输出的信号分为两路，第 一路输入所述第二朴克尔 盒同步驱动器的RF输入端，第二路输入所述第一朴克尔盒同步驱动器的 RF输入端；
所述第二朴克尔盒同步驱动器的延时输出端输出的信号输入飞秒激 光放大装置中的第二朴克尔盒的选单触发输入端，同步输出端输出的信 号输入所述多路延时器的外触发输入端；
所述多路延时器的第 一延时输出端输出的信号输入飞秒激光放大装 置中的第二 YAG激光器的Q开关触发输入端，第二延时输出端输出的信 号输入飞秒激光放大装置中的第一 YAG激光器的Q开关触发输入端。
进一步
所述方波信号发生器输出的信号的频率为10Hz;所述光电探测器采用PIN光电二极管，是快响应光电二极管，其对
光波响应的峰值波长为760nm;
所述第一延时器是180ns 240^is延时连续可调；
所述第二延时器和第三延时器是2ps ~ 4|is延时连续可调；
所述多路延时器的各路延时输出相对于输入信号均是O ~ 2ps延时连
续可调；
所述倍频器的输入频率为lOHz,输出频率为lkHz;
所述第一朴克尔盒同步驱动器和第二朴克尔盒同步驱动器的RF输 入是所述光电探测器输出的70MHz 80MHz锁模电脉沖信号，其内置延 时器是0 ~ l|_is延时连续可调。
进一步
所述方波信号发生器的输出阻抗为50Q ，绝对频率稳定度为5 x l(T
6Hz;
所述光电探测器的响应频率高达2GHz,其输出电脉冲序列的峰值电 压高于IV。
进一步
所述第一延时器的输出信号和输入信号之间的相对延时抖动量不高 于20ns;
所述第二延时器和第三延时器各自的延时抖动量均低于400ps,两延 时器输出信号相对应的上升沿之间的相对延时抖动量低于100ps;
所述多路延时器的各路延时抖动量均低于200ps;
所述第一延时器、第二延时器和第三延时器输出信号的高电平脉沖 宽度均为600ns。
进一步
所述倍频器是通过输入10Hz信号的上升沿定时触发分频开关的方 式实现10Hz到lkHz的倍频过程，其输出信号的绝对频率稳定度为 O.OlHz,输出为标准TTL信号，输出阻抗为50Q，输入10Hz信号的上 升沿和其输出lkHz信号的某一上升沿同步，输出信号的这一上升沿相对 于输入信号的上升沿延时20ns左右，延时抖动量低于50ps。进一步
所述第 一朴克尔盒同步驱动器和第二朴克尔盒同步驱动器的外触发
输入信号的高电平脉冲宽度低于lps，输出信号与外触发输入信号的频率 相等，其内置延时器的延时抖动量低于100ps。
已有的电子同步时序控制技术所适用的太瓦级飞秒激光放大装置都 只是各放大级的泵浦激光器的脉冲重复频率相同(甚至是相同类型的激 光器)的情况，而本发明除了适用于已有技术所涉及的激光放大装置类 型外，主要还适用于放大装置中各放大级的泵浦激光器的脉冲重复频率 不同(甚至是不同类型的激光器)的情况，因此与已有技术相比，本发 明具有更大的适用范围。本发明中的倍频器所采用的倍频技术，与已有
的锁相环(PLL)倍频技术相比，其输入信号上升沿与输出信号某一上升 沿之间的同步精度要比PLL高2~3个数量级，从而能够更好的保证两种 类型激光器之间的精确同步触发。倍频器如果采用PLL,由于精度不够， 是不能满足装置要求的。
由于高精密的电子同步时序控制系统是太瓦级飞秒激光放大装置中 不可或缺的一部分，因此本发明为放大装置输出稳定、高能量和高质量 的飞秒激光脉冲提供了必要可靠的保证，同时也填补了国际上目前尚无 此类相关产品的空白。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明 图1为本发明所适用的太瓦级飞秒激光放大装置的原理图； 图2为本发明用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统原 理图3为本发明用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统中 信号端口连接示意图4为本发明用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统中 倍频器的结构示意图5为本发明所适用的太瓦级飞秒激光放大装置再生腔内激光脉冲 的振荡放大及倒空过程图。
具体实施例方式
实施例1:
如图1所示， 一种太瓦级飞秒激光放大装置包括一个振荡器、 一个 展宽器、 一个预放大器、 一个主放大器和一个压缩器。振荡器由功率稳 定的连续泵浦激光器泵浦，产生70MHz-80MHz的飞秒锁模脉冲序列， 它为整个放大装置提供最初始的种子激光脉沖，脉冲的重复频域一般不 受外控，它的部分激光由光电探测器接收并转化为电脉冲序列，从而形 成了一个稳定的时钟频率信号源。展宽器用来将飞秒脉冲展宽成啁啾脉 冲，这里没有泵浦源参与，不涉及时间同步问题。预放大器为lkHz的再 生放大器，由LD泵浦的kHz激光器泵浦，再生放大器中的放大激光的 选单和倒空由第一朴克尔盒完成。预放大器输出的放大激光脉冲经过第 二朴克尔盒选单后注入到后面的主放大器，主放大器为10Hz的多通放大 器，由第一 YAG激光器和第二 YAG激光器双向泵浦。从主放大器输出 的放大激光脉冲最后进入压缩器进行压缩，压缩器中无泵浦源参与，脉 冲重复频率也无需再加以改变，因此这里不必考虑时间同步问题。从压 缩器输出的脉冲即为放大后的太瓦级飞秒激光
如图2至图4所示，本发明提供一种用于飞秒激光放大装置中的电 子同步时序控制系统，包括
一个方波信号发生器，用于产生总时钟控制信号；
一个光电探测器，用于接收种子激光的锁模信号；
四个延时器，用于产生不同时序的信号，分别为第一延时器、第二 延时器、第三延时器和多路延时器；
一个倍频器，用于产生较高频率的信号，倍频器的倍频原理是通过 输入信号的上升沿定时触发分频开关的方式实现渝入信号到输出信号的 倍频过程；
两个朴克尔盒同步驱动器，分别为第一朴克尔盒同步驱动器，用于 控制一个朴克尔盒进行激光脉冲选单与倒空；第二朴克尔盒同步驱动器， 用于控制另 一个朴克尔盒进行激光脉冲选单。
方波信号发生器输出端口 4输出的信号分为三路，第一路输入第一 延时器的输入端口 9,第二路输入飞秒激光放大装置中的第一 YAG激光器的氙灯开关触发输入端21,用于触发第一YAG激光器的氙灯开关，第 三路输入飞秒激光放大装置中的第二 YAG激光器的氛灯开关触发输入端 25，用于触发第二 YAG激光器的氙灯开关；
第一延时器输出的信号分为两路，第一路输入倍频器的输入端口 3， 第二路输入第二延时器的输入端口 5;
第二延时器输出的信号输入第二朴克尔盒同步驱动器的外触发输入 端口 12;
倍频器包括外控脉冲信号发生器、脉沖信号合成器，外控脉冲信号 发生器的输入端与脉沖信号合成器的第一输入端相连通，外控脉冲信号 发生器的输出端与脉沖信号合成器的第二输入端相连通，倍频器输出的 信号分为两路，第一路输入飞秒激光放大装置中的LD泵浦的kHz激光 器的Q开关触发输入端口 29,第二路输入第三延时器的输入端口 6;
第三延时器输出端口 2输出的信号输入第一朴克尔盒同步驱动器的 外触发输入端口 17;
第 一朴克尔盒同步驱动器的第 一延时输出端口 19输出的信号输入飞 秒激光放大装置中的第一朴克尔盒的选单触发输入端口 22,第二延时输 出端口 20输出的信号输入第一朴克尔盒的倒空触发输入端口 24;
光电探测器(具体为PIN光电二级管)电信号输出端口 15输出的信 号分为两if各，第一路输入第二朴克尔盒同步驱动器的RF输入端口 11, 第二路输入第一朴克尔盒同步驱动器的RF输入端口 16;
第二朴克尔盒同步驱动器的延时输出端口 14输出的信号输入飞秒激 光放大装置中的第二朴克尔盒的选单触发输入端口 18,同步输出端口 13 输出的信号输入多路延时器的外触发输入端口 30;
多路延时器的第 一延时输出端口 31输出的信号输入飞秒激光放大装 置中的第二 YAG激光器的Q开关触发输入端口 27,第二延时输出端口 32输出的信号输入飞秒激光放大装置中的第一 YAG激光器的Q开关触 发输入端口 23。
方波信号发生器输出的信号的频率为10Hz;
光电探测器采用PIN光电二极管，是快响应光电二极管，其对光波 响应的峰值波长为760nm;
第 一延时器是180ps ~ 240|as延时连续可调；第二延时器和第三延时器是2ps ~ 4ps延时连续可调； 多路延时器的各路延时输出相对于输入信号均是O ~ 2ps延时连续可
调；
倍频器的输入频率为lOHz，输出频率为lkHz;
第一朴克尔盒同步驱动器和第二朴克尔盒同步驱动器的RF输入是 光电探测器输出的70MHz 80MHz锁模电脉冲信号，其内置延时器是 0~ lps延时连续可调。
方波信号发生器的输出阻抗为50Q ,绝对频率稳定度为5 x 10—6Hz;
光电探测器的响应频率高达2GHz，其输出电脉沖序列的峰值电压高 于IV。
第一延时器的输出信号和输入信号之间的相对延时抖动量不高于 20ns;
第二延时器和第三延时器各自的延时抖动量均低于400ps，两延时器 输出信号相对应的上升沿之间的相对延时抖动量低于100ps; 多路延时器的各路延时抖动量均低于200ps;
第一延时器、第二延时器和第三延时器输出信号的高电平脉冲宽度 均为600ns。
倍频器的倍频原理并非常用的锁相环(PLL)技术，而是通过输入 10Hz信号的上升沿定时触发分频开关的方式实现10Hz到lkHz的倍频过 程，其输出信号的绝对频率稳定度为0.01Hz,输出为标准TTL信号，输 出阻抗为输入10Hz信号的上升沿和其输出lkHz信号的某一上升 沿同步，输出信号的这一上升沿相对于输入信号的上升沿延时20ns左右， 延时抖动量低于50ps。
第一朴克尔盒同步驱动器和第二朴克尔盒同步驱动器的外触发输入 信号的高电平脉沖宽度低于lps,输出信号与外触发输入信号的频率相 等，其内置延时器的延时抖动量低于100ps。
将系统中的各个信号端口按图3所示的方式连接，具体的连接方式 以及各部分功能元件的参数设置如下(各端口均为BNC(Bayonet Neill Concelma&同轴电缆接口)接口 )
将方波信号发生器的输出端口 4输出的10Hz信号分成三路，其中两 路分别接入第一YAG激光器的氮灯触发输入端口 21和第二 YAG激光器的氙灯触发输入端口 25，第三鴻4妄入第一延时器的输入端口 9，第一延 时器的输出端口 10输出的信号分两路分别接入倍频器的输入端口 3和第 二延时器的输入端口 5,将倍频器的输出端口 7输出的信号接入半导体泵 浦的kHz激光器的Q开关触发输入端口 29,同时将倍频器的输出端口 7 输出的信号接入第三延时器的输入端口 6，将第三延时器的输出端口 2输 出的信号接入第一朴克尔盒同步驱动器的外触发端口 17，将第二延时器 的输出端口 1输出的信号接入第二朴克尔盒同步驱动器的外触发输入端 口 12,将PIN光电探测器输出的信号同时接7^—朴克尔盒同步驱动器 的RF输入端口 16和第二朴克尔盒同步驱动器的RF输入端口 11,将第 一朴克尔盒同步驱动器的第一延时输出端口 19和第二延时输出端口 20 输出的延时信号分别接入第一朴克尔盒的选单触发输入端口 22和倒空触 发输入端口 24,将第二朴克尔盒同步驱动器的延时输出端口 14输出的延 时信号接入第二朴克尔盒的选单触发输入端口 18，将第二朴克尔盒同步 驱动器的同步输出端口 13输出的同步信号接入多路延时器的外触发输入 端口 30,最后将多路延时器的第一延时输出端口 31和第二延时输出端口 32输出的两路延时信号分别接入第二 YAG激光器的Q开关触发输入端 口 27和第一 YAG激光器的Q开关触发输入端口 23。
如图4所示，从第一延时器的输出端口输出的10Hz的脉冲信号被分 为两路，其中一路作为触发信号输入一受外部信号控制的脉冲信号发生 器，然后由其产生一系列脉冲信号，触发信号和输出脉冲信号的时序如 下10Hz脉沖信号的上升沿触发信号发生器，它在延时lms后产生第l 个脉沖信号，并在延时2ms后产生第2个脉冲信号，延时3ms产生第3 个脉沖信号，……。以此延时下去， 一次触发共产生99个脉沖信号，在 第99个脉冲信号产生后lms，发生器又一次受10Hz信号的下一个脉冲 的触发，从而再产生延时间隔为lms的99个脉沖。由信号发生器产生的 脉沖序列与10Hz的脉沖信号共同输入一脉冲信号合成器中，由它合成产 生每秒lk个脉沖的lkHz脉冲信号。
从该电路的设计原理可以看出，10Hz信号的脉沖总是与受其触发而 输出的lkHz信号中的某些脉冲完全同步的(没有相对时间抖动)，这是 该电路的精华所在，它所实现的这个同步精度是PLL所无法比拟的。用 该电路中的10Hz信号和lkHz信号分别控制两台脉冲激光器的输出，可高精度的实现两束激光脉冲的时间同步。
当上述连接过程完毕后，首先调节进入PIN光电探测器的激光能量， 使其输出电脉冲信号的峰值电压高于1V;调节第一延时器的延时，使其
延:器的延时，使其延口口时值等于LD泵浦的kHz激光器的激光脉冲输出 时刻与其触发Q开关的电脉沖信号之间的延时，第二延时器的延时也设 定在这个值上；调节第一朴克尔盒同步驱动器内的两个内置延时器，先 调节第一延时输出的延时，使第一朴克尔盒实现lkHz激光脉冲选单，然 后调节第二延时输出的延时，当太瓦级飞秒激光放大装置再生腔内的激
光脉冲振荡放大到最大值时，使第一朴克尔盒将腔内的激光脉沖瞬间导 出，实现放大激光脉沖的倒空，如图5所示。调节第二朴克尔盒同步驱 动器的延时输出，使第二朴克尔盒实现从1kHz到10Hz的激光脉冲选单； 分别调节多路延时器第一延时输出端口 31和第二延时输出端口 32的两 路延时输出，直至多通放大过程输出的激光脉冲能量达到最大最稳时为 止。
实施例2:
各个信号端口的连接方式以及各部分功能元件的参数设置如实施例 1。但对于不同类型的激光器有不同的频率要求，方波信号发生器的输出 频率可以不是10Hz，而是M(M的值可以是1， 2， 3，…)Hz，即主放 大器所用泵浦激光的重复频率；倍频器的输出频率也不一定是lkHz,而 是MxN (N的值可以是2， 3, 4,…)Hz,即预;改大器所用泵浦激光的 重复频率。同时，对于不同类型的激光器要求有不同的延时值，第一延 时器可以不同于上述的180^is-240(is延时范围，第二延时器和第三延时 器也可以不同于上述的2ps ~ 4ps延时范围，而且第二延时器和第三延时 器的延时设置也可以不同，可以根据实际需要而确定。
权利要求
1.一种用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统，其特征在于包括一个方波信号发生器，用于产生总时钟控制信号；一个光电探测器，用于接收种子激光的锁模信号；四个延时器，用于产生不同时序的信号，分别为第一延时器、第二延时器、第三延时器和多路延时器；一个倍频器，用于产生较高频率的信号，所述倍频器的倍频原理是通过输入信号的上升沿定时触发分频开关的方式实现输入信号到输出信号的倍频过程；两个扑克尔盒同步驱动器，分别为第一扑克尔盒同步驱动器，用于控制一个扑克尔盒进行激光脉冲选单与倒空；第二扑克尔盒同步驱动器，用于控制另一个扑克尔盒进行激光脉冲选单。
2. 根据权利要求l所述的用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统，其特征在于所述方波信号发生器输出的信号分为三路，第一路输入第一延时器，第二路输入飞秒激光放大装置中的第一 YAG激光器的氣灯开关触发输入端，第三路输入飞秒激光放大装置中的第二 YAG激光器的氙灯开关触发输入端；所述第一延时器输出的信号分为两路，第一路输入所述倍频器，第二路输入所述第二延时器；所述第二延时器输出的信号输入所述第二朴克尔盒同步驱动器的外触发输入端；所述倍频器包括外控脉沖信号发生器、脉沖信号合成器，所述外控脉沖信号发生器的输入端与所述脉冲信号合成器的第一输入端相连通，所述外控脉冲信号发生器的输出端与所述脉沖信号合成器的第二输入端相连通，所述倍频器输出的信号分为两路，第一路输入飞秒激光放大装置中的LD泵浦的kHz激光器的Q开关触发输入端，第二路输入所述第三延时器；所述第三延时器输出的信号输/^斤述第 一朴克尔盒同步驱动器的外触发输入端；所述第一朴克尔盒同步驱动器的第一延时输出端输出的信号输入飞秒激光放大装置中的第一朴克尔盒的选单触发输入端，第二延时输出端输出的信号输入第 一朴克尔盒的倒空触发输入端；所述光电探测器输出的信号分为两路，第一路输入所述第二朴克尔盒同步驱动器的RF输入端，第二路输入所述第一朴克尔盒同步驱动器的RF输入端；所述第二朴克尔盒同步驱动器的延时输出端输出的信号输入飞秒激光放大装置中的第二朴克尔盒的选单触发输入端，同步输出端输出的信号输入所述多路延时器的外触发输入端；所述多路延时器的第 一延时输出端输出的信号输入飞秒激光放大装置中的第二 YAG激光器的Q开关触发输入端，第二延时输出端输出的信号输入飞秒激光放大装置中的第一 YAG激光器的Q开关触发输入端。
3. 根据权利要求2所述的用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统，其特征在于所述方波信号发生器输出的信号的频率为10Hz;所述光电探测器为PIN光电探测器，是快响应光电二极管，其对光波响应的峰值波长为760nm;所述第一延时器是180ps ~ 240ps延时连续可调；所述第二延时器和第三延时器是2ps ~ 4(xs延时连续可调；所述多路延时器的各路延时输出相对于输入信号均是0~2(is延时连续可调；所述倍频器的输入频率为10Hz，输出频率为lkHz;所述第 一朴克尔盒同步驱动器和第二朴克尔盒同步驱动器的RF输入是所述光电探测器输出的70MHz~ 80MHz锁模电脉沖信号，其内置延时器是0 ~ ljis延时连续可调。
4. 根据权利要求3所述的用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统，其特征在于所述方波信号发生器的输出阻抗为50Q ，绝对频率稳定度为5 x10_oHz;所述光电探测器的响应频率高达2GHz,其输出电脉冲序列的峰值电压高于IV。
5. 根据权利要求4所述的用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统，其特征在于所述第一延时器的输出信号和输入信号之间的相对延时抖动量不高于20ns;所述第二延时器和第三延时器各自的延时抖动量均低于400ps，两延时器输出信号相对应的上升沿之间的相对延时抖动量低于100ps;所述多路延时器的各路延时抖动量均低于200ps;所述第 一延时器、第二延时器和第三延时器输出信号的高电平脉冲宽度均为600ns。
6. 根据权利要求5所述的用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统，其特征在于所述倍频器是通过输入10Hz信号的上升沿定时触发分频开关的方式实现10Hz到lkHz的倍频过程，其输出信号的绝对频率稳定度为O.OlHz，输出为标准TTL信号，输出阻抗为50。，输入10Hz信号的上升沿和其输出lkHz信号的某一上升沿同步，输出信号的这一上升沿相对于输入信号的上升沿延时20ns左右，延时抖动量低于50ps。
7. 根据权利要求4所述的用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统，其特征在于所述第 一朴克尔盒同步驱动器和第二朴克尔盒同步驱动器的外触发输入信号的高电平脉冲宽度低于lps，输出信号与外触发输入信号的频率相等，其内置延时器的延时抖动量低于100ps。
全文摘要
本发明公开一种用于飞秒激光放大装置中的电子同步时序控制系统，包括一个方波信号发生器，用于产生总时钟控制信号；一个光电探测器，用于接收种子激光的锁模信号；四个延时器，用于产生不同时序的信号，分别为第一延时器、第二延时器、第三延时器和多路延时器；一个倍频器，用于产生较高频率的信号；两个扑克尔盒同步驱动器，分别为第一扑克尔盒同步驱动器，用于控制一个扑克尔盒进行激光脉冲选单与倒空；第二扑克尔盒同步驱动器，用于控制另一个扑克尔盒进行激光脉冲选单。本发明除了适用于已有技术所涉及的激光放大装置类型外，主要还适用于放大装置中各放大级的泵浦源所用激光器的脉冲重复频率不同的情况，具有更大的适用范围。
文档编号G02F1/35GK101599611SQ20081011458
公开日2009年12月9日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者鹏 王, 王兆华, 环 赵, 魏志义 申请人:中国科学院物理研究所