本公開總體上涉及光脈沖源，且更具體地涉及合并光放大器的具有無源脈沖預(yù)整形的亞皮秒光脈沖源。背景超短光脈沖在各種應(yīng)用(包括例如微加工的材料處理、眼科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)成像、超快頻譜學(xué)、超高速光網(wǎng)絡(luò)、反應(yīng)觸發(fā)等)中是有用的?？赏ㄟ^經(jīng)過光泵浦寬帶功率放大器發(fā)送來自較低功率光源(例如鎖模激光器)的種子光脈沖來產(chǎn)生亞皮秒和飛秒(fs)持續(xù)時間的高能光脈沖。然而，通過這樣的放大器傳播的短脈沖可經(jīng)歷幅度和/或相位衰變(例如增益窄化和自相位調(diào)制)，導(dǎo)致輸出脈沖的不希望有的展寬。在光放大器中的脈沖形狀衰變可至少部分地由早些時候?qū)h程通信應(yīng)用開發(fā)的超快有源脈沖整形技術(shù)(諸如例如使用聲光調(diào)制器的時間脈沖整形或使用液晶空間光調(diào)制器的頻譜脈沖整形)來克服。實現(xiàn)基于鈦：藍寶石增益元件(其光增益帶寬可以高達200-300納米(nm))的用于多通和再生光放大器的有源脈沖整形技術(shù)，導(dǎo)致適合于科學(xué)研究應(yīng)用的3-20fs脈沖的光源。然而，有源脈沖整形可能需要快速光調(diào)制器和復(fù)雜的控制和反饋回路的使用，從而相當(dāng)大地使放大器設(shè)計復(fù)雜并增加了成本。用于在鈦:藍寶石放大器中的脈沖整形的另一技術(shù)依賴于嵌入在放大器的多通腔內(nèi)的腔內(nèi)淺寬帶濾波器的使用。然而，這種技術(shù)可能不直接可適用于基于如下增益元件的單通光放大器，即具有比鈦:藍寶石材料高得多的峰值增益值但比其更窄的增益帶寬的增益元件，例如諸如單晶Yb:YAG棒或圓盤。能夠產(chǎn)生400-800fs持續(xù)時間的稍微更長的亞皮秒脈沖的、基于每次通過有10dB或更多的增益的這樣的增益元件的光脈沖源對工業(yè)應(yīng)用是有益的，并可受益于廉價的脈沖 整形器來對抗在放大器中的增益窄化效應(yīng)。因此，可理解的是，可能有與用于使用高增益窄帶寬增益元件來在光源中提供亞皮秒光脈沖的當(dāng)前解決方案和技術(shù)相關(guān)的明顯問題和缺點。概述因此，本公開涉及光脈沖源，其包括用于產(chǎn)生亞皮秒持續(xù)時間的種子光脈沖的種子光源、用于放大種子光脈沖的光放大器、以及被布置在種子光脈沖的路徑中用于在放大之前使種子光脈沖在頻譜上展寬以便預(yù)補償在光放大器中的增益窄化效應(yīng)的脈沖整形濾波器。光放大器可包括提供具有2納米到20納米的增益帶寬和至少3dB的單通光增益的鐘形增益頻譜的增益元件。光放大器可以是單通放大器或雙通放大器。根據(jù)本公開的一個特征，脈沖整形濾波器可包括具有在2nm到20nm的范圍內(nèi)的陷波帶寬的薄膜陷波濾波器。根據(jù)本公開的另一特征，脈沖整形濾波器可包括在多通配置中光學(xué)地耦合到薄膜陷波濾波器的反射鏡，其中種子光脈沖在進入光放大器之前被薄膜陷波濾波器濾波兩次或多于兩次。本文所述的實施方式還可包括以下內(nèi)容：一種光脈沖源，包括：種子光源，其被配置成產(chǎn)生亞皮秒持續(xù)時間的種子光脈沖；光放大器，其被配置成放大所述種子光脈沖，所述光放大器包括提供具有在2納米到20納米的范圍內(nèi)的增益帶寬和在單次通過中至少3dB的增益幅值的鐘形增益頻譜的增益元件；以及脈沖整形濾波器，其在操作上被布置在所述光放大器的前方，用于在所述光放大器中放大所述種子光脈沖之前使所述種子光脈沖在頻譜上展寬以便對在所述光放大器中的增益窄化效應(yīng)進行預(yù)補償。在一些實施方式中，所述光放大器是單通光放大器。在一些實施方式中，所述光放大器是雙通光放大器。在一些實施方式中，所述脈沖整形濾波器包括薄膜陷波濾波器，所述 薄膜陷波濾波器具有在中心波長和頻譜形狀上匹配所述增益元件的所述鐘形增益頻譜的、在其波長透射特性中的陷波。在一些實施方式中，在所述薄膜陷波濾波器的所述波長透射特性中的所述陷波是2nm到20nm寬。在一些實施方式中，所述薄膜陷波濾波器被配置成具有在10％到30％的范圍內(nèi)的陷波深度。在一些實施方式中，所述增益元件包括摻Y(jié)b材料。在一些實施方式中，所述摻Y(jié)b材料包括Yb:YAG、Yb:KYW、Yb:KGW和Yb:CALGO之一。在一些實施方式中，所述增益元件包括摻Y(jié)b單晶材料的棒。在一些實施方式中，所述脈沖整形濾波器包括在多通配置中光學(xué)地耦合到所述薄膜陷波濾波器的反射鏡，其中所述種子光脈沖在進入所述光放大器之前被所述薄膜陷波濾波器濾波兩次或多于兩次。在一些實施方式中，所述脈沖整形濾波器可旋轉(zhuǎn)，用于使其中心波長與所述增益元件的所述鐘形增益頻譜的中心波長對準(zhǔn)。在一些實施方式中，所述光脈沖源包括用于旋轉(zhuǎn)所述脈沖整形濾波器的旋轉(zhuǎn)臺。在一些實施方式中，所述增益元件被配置成提供至少10dB的光增益。在一些實施方式中，所述脈沖整形濾波器被配置成透射在遠離所述增益元件的所述鐘形增益頻譜的中心波長的一波長處的入射光的至少95％并透射小于在所述增益元件的所述鐘形增益頻譜的所述中心波長處的入射光的85％。在一些實施方式中，所述光放大器被配置成使得所述種子光脈沖在每個方向上穿過所述增益元件至多一次。在一些實施方式中，所述脈沖整形濾波器被配置成使得所述種子光脈沖被透射通過所述薄膜陷波濾波器或被所述薄膜陷波濾波器反射的次數(shù)超過通過所述增益元件的次數(shù)。在一些實施方式中，所述增益元件包括具有在單次通過中在7dB到13dB的范圍內(nèi)的增益幅值的Yb:YAG單晶材料的棒，以及所述薄膜陷波濾波器的所述波長透射特性中的所述陷波在半深度處是3nm到5nm寬。附圖簡述將參考附圖更詳細地描述本文公開的實施方式，附圖代表其優(yōu)選實施方式且其中相似的元件被用相似的參考數(shù)字來指示，以及在附圖中：圖1是包括無源脈沖預(yù)整形器的光脈沖源的一般方框圖；圖2是示意性示出種子脈沖的光譜(a)、放大器增益和增益窄化效應(yīng)(b)、示例性脈沖預(yù)整形濾波器的透射特性(c)、預(yù)整形的種子脈沖(d)和放大的輸出脈沖(e)的曲線圖；圖3A是具有在單通光放大器的前方的反射型脈沖整形濾波器的圖1的光脈沖源的實施方式的示意圖；圖3B是薄膜陷波濾波器的示意圖；圖4是具有在雙通光放大器的前方的反射型脈沖整形濾波器的光脈沖源的示意圖；圖5是具有在雙通光放大器的前方的透射型脈沖整形濾波器的圖4的光脈沖源的示意圖；圖6是具有在雙通光放大器內(nèi)部的第二脈沖整形濾波器的光脈沖源的示意圖；圖7是脈沖整形濾波器的多通實施方式的示意圖；圖8是具有在單通光放大器的前方的多通脈沖整形濾波器的圖3的光脈沖源的實施方式的示意圖；圖9是示出體現(xiàn)脈沖整形濾波器的薄膜陷波濾波器的示例性透射特性的曲線圖。詳細描述在下面的描述中，為了解釋而不是限制的目的，闡述了特定的細節(jié)(例如特定的光學(xué)器件、組件、技術(shù)等)以便提供對本發(fā)明的徹底理解。然而，將對本領(lǐng)域中的技術(shù)人員明顯的是，可在偏離這些特定的細節(jié)的其它實施方式中實施本發(fā)明。在其它實例中，省略了公知的方法、設(shè)備和光學(xué)組件的詳細描述，以便不使本發(fā)明的描述模糊。注意，如在本文使用的，術(shù)語“第一”、“第二”等并不意欲暗示連續(xù)的排序，而意欲將一個元件與另一元件區(qū)分開，除非明確規(guī)定。如在本文使用的術(shù)語“透視”和“透視特性”指的是使進入到濾波器內(nèi)的輸入頻譜與來自濾波器的輸出頻譜相關(guān)的光濾波器的特性，且因此可用于描述透射型濾波器和反射型濾波器兩者。本文所述的實施方式涉及利用基于如下材料的增益元件的光脈沖放大器，該材料當(dāng)使用適當(dāng)?shù)谋闷帜鼙槐闷謺r能夠提供相對高幅值(例如在單次通過中大約或大于3dB或優(yōu)選地在單次通過中大約或大于10dB)但例如小于20納米(nm)或更一般地在2到10nm的范圍內(nèi)的相對低的增益帶寬的光增益。例子包括但不限于基于摻鐿(Yb)材料(例如Yb:YAG(摻Y(jié)b釔鋁石榴石)、Yb:KYW、Yb:KGW(Ybdopedmonoclinicpotassiumdoubletungstates，摻Y(jié)b單斜雙鎢酸鉀)、Yb:CALGO(Yb:CaGdAlO4)、Yb:Lu2O3和Yb:LuScO3)的增益元件，且特別是基于這些材料的單晶增益元件。在本公開的上下文中，術(shù)語“寬度”當(dāng)參考在時域或頻域中定義的特征(例如脈沖或譜線或峰值)被使用時意指相應(yīng)特征的半高全寬(FWHM)，除非另外清楚地規(guī)定。參考圖1和2，在圖1中大體示出的光脈沖源10包括被配置成用于產(chǎn)生亞皮秒持續(xù)時間的種子光脈沖11的種子光源5和用于放大種子光脈沖并用于從其產(chǎn)生更大脈沖能量的輸出光脈沖15的光放大器30。種子光源5可被使用任何適當(dāng)?shù)木哂信c光放大器30波長匹配的期望寬度的光脈沖源來體現(xiàn)，該光脈沖源包括大尺寸固體激光器、微盤、光纖或具有有源、無源或混合鎖模的半導(dǎo)體激光器。在以下內(nèi)容中描述了這樣的光脈沖源的例子：PeterJ.Delfyett等人的“Ultrafastsemiconductorlaser-diode-seededGr:LiSAFregenerativeamplifiersystem”(APPLIEDOPTICS，1997年5月 20日，第36卷第15號)；XiaominLiu等人的“Highly-stablemonolithicfemtosecondYb-fiberlasersystembasedonphotoniccrystalfibers”(OPTICSEXPRESS，2010年7月19日/第18卷第15號，第15476-15483頁)；T.Südmeyer等人的“High-powerultrafastthindisklaseroscillatorsandtheirpotentialforsub-100-femtosecondpulsegeneration”(ApplPhysB(2009)97:第281–295頁)和F.Brunner等人的“Diode-pumpedfemtosecondYb:KGd(WO4)2laserwith1.1-Waveragepower”(OPTICSLETTERS，2000年8月1日，第25卷第15號，第1119-1121頁)，所有這些內(nèi)容通過引用被并入本文。通過示例的方式，在一個代表性實施方式中，種子光源5可以為如本領(lǐng)域中已知的鎖模摻Y(jié)b光纖或固體激光源的形式，其被配置成發(fā)射亞皮秒種子光脈沖11，亞皮秒種子光脈沖11可以例如是幾百飛秒長，其具有在100fs到600fs的范圍內(nèi)的脈沖持續(xù)時間和在1nm到15nm的范圍內(nèi)的頻譜寬度32(圖2，面板(a))。在本文所述的一個或多個示例性實施方式中，光放大器30可包括光增益元件或以光增益元件的形式，光增益元件在操作中具有鐘形增益頻譜33(圖2，面板(b))，其峰值在增益中心波長λ0處并具有可以在2nm到20nm的范圍內(nèi)或一般對于摻Y(jié)b增益材料在2nm到10nm的范圍內(nèi)的頻譜寬度34。增益元件可提供在幅值上至少3dB和更優(yōu)選地至少10dB或更大(例如在10dB到30dB的范圍內(nèi))的單通光增益。相應(yīng)地，放大器30可以是單通放大器或雙通放大器，其中種子脈沖在每個方向上穿過增益元件行進不多于一次。由于在穿過增益元件一次或兩次之后相對高的單通增益導(dǎo)致高脈沖功率，使脈沖通過增益元件多于兩次由于在增益介質(zhì)中的增益飽和和/或可導(dǎo)致光束畸變的其中的有害熱效應(yīng)而可能不是有用的?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2同時繼續(xù)參考圖1，由于如通常在本領(lǐng)域中已知的在放大器30中的增益窄化效應(yīng)，種子光脈沖11(其光譜31在附圖的面板(a)中被示意性地示出)可在光放大器30中經(jīng)歷脈沖展寬。當(dāng)放大器增益頻譜33(圖2(b))的寬度34接近于或小于種子光脈沖11的頻譜寬度32時，在光放大器中的增益窄化出現(xiàn)，使得接近相應(yīng)于增益頻譜33的峰值的增益中心波長λ0的波長比更遠離增益峰值波長λ0的波長經(jīng)歷更強的放大，導(dǎo)致當(dāng)脈沖通過放大器傳播時的光譜的變窄并且導(dǎo)致在時域中的輸出 脈沖的相應(yīng)展寬。這被在圖2(b)中示意性示出，其中實線曲線33示出放大器的增益頻譜，而虛線曲線35示出當(dāng)種子光脈沖11被直接發(fā)送到光放大器30內(nèi)時的輸出光脈沖的窄化的頻譜，其中輸出脈沖的頻譜寬度36小于輸入種子脈沖的頻譜寬度32。作為例子，在放大器30的輸入端處具有在100fs到600fs的范圍內(nèi)的時間寬度的種子光脈沖可在放大器30的輸出端處在時間上展寬大約兩倍或多于兩倍，這可導(dǎo)致超過一皮秒的脈沖寬度的輸出脈沖15?，F(xiàn)在返回參考圖1同時繼續(xù)參考圖2，脈沖整形濾波器20可被布置在種子光脈沖11的在放大器30之前的路徑中，以便消除或至少減小在放大器30中的增益變窄對輸出脈沖15的脈沖寬度的不希望有的影響。脈沖整形濾波器20可被配置成在放大器30中進行放大之前使種子光脈沖11的光譜展寬，以便對在光放大器30中的脈沖頻譜的窄化進行預(yù)補償。通過脈沖整形濾波器20的操作預(yù)整形的(即在頻譜上展寬的)種子光脈沖還可在本文被稱為預(yù)整形的種子脈沖13或在頻譜上展寬的種子脈沖13。示例性濾波器20的透射特性被在圖2(c)中示意性示出，并被配置以便在鐘形增益頻譜33的中心波長λ0處比在其翼(wings)處更強地減弱在種子光脈沖中的光，從而有效地使種子脈沖頻譜的頂部部分變平坦并因而使它展寬，即增加它的FWHM寬度。如圖2(c)所示，濾波器20可實質(zhì)上被描述為具有陷波(即其透射特性中的在期望陷波中心波長λf處的局部最小值19)的陷波濾波器。在優(yōu)選的實施方式中，增益中心波長λ0匹配種子脈沖頻譜31的中心波長，且濾波器20被配置有以中心波長λf為中心的陷波19，中心波長λf實質(zhì)上等于放大器增益元件的鐘形增益頻譜33的中心波長λ0，即λf＝λ0，導(dǎo)致在濾波器20的輸出端處的預(yù)整形的種子脈沖13的變平的光譜38，如圖2(d)所示。如果增益中心波長λ0和種子脈沖頻譜31的中心波長不一致，則濾波器20的透射陷波19可以以在放大器增益頻譜33的峰值和種子脈沖增益頻譜31的峰值之間的適當(dāng)波長為中心，其可被選擇以便對放大器對種子脈沖頻譜的增益窄化效應(yīng)進行預(yù)補償。通過適當(dāng)?shù)剡x擇在濾波器20的透射特性37中的陷波19的形狀和深度，放大器30的增益窄化效應(yīng)可實質(zhì)上被消除或至少減小?，F(xiàn)在參考圖3A，示出了以脈沖源100的形式的光脈沖源10的一個示例性實施方式。它包括體現(xiàn)圖1的放大器30的單通光放大器101、可實質(zhì)上如在上文參考圖2的種子光源5所述的種子光源110和體現(xiàn)脈沖整形濾波器20的反射型薄膜濾波器120。單通光放大器101包括增益元件130，其被使用耦合透鏡138和二向色鏡125以端泵浦配置耦合到光泵140，其中二向色鏡125還起作用作為放大的輸出脈沖15的輸出耦合器。將認識到，其它泵浦布置也可以是可能的并通常在本公開的范圍內(nèi)。增益元件130可例如以適當(dāng)?shù)脑鲆娌牧?例如Yb:YAG等)的細棒的形式。例如在以下文獻中描述了適當(dāng)?shù)脑鲆嬖睦樱篢.Südmeyer等人的“High-powerultrafastthindisklaseroscillatorsandtheirpotentialforsub-100-femtosecondpulsegeneration”(ApplPhysB(2009)97:第281–295頁)和YoannZaouter等人的“Directamplificationofultrashortpulsesinμ-pulling-downYb:YAGsinglecrystalfibers”(OPTICSLETTERS，2011年3月1日，第36卷第5號，第748-750頁)，這兩個文獻都通過引用被并入本文。增益元件130在被適當(dāng)?shù)乇闷謺r為種子光脈沖11或預(yù)整形的種子脈沖13提供正光增益；例如由Yb:YAG制成的增益元件130可提供中心在大約1030nm的增益峰值波長λ0處的、在以大約940nm的泵浦波長被光學(xué)地泵浦時具有3–6nm的增益頻譜寬度34的光增益。光泵140可例如以可如本領(lǐng)域中已知的被光纖耦合的高亮度激光二極管的形式。透鏡128可用于將預(yù)整形的種子脈沖13的種子光束耦合到增益元件130內(nèi)。二向色鏡125被配置成穿過其將泵浦光77發(fā)射到增益元件130內(nèi)，并在輸出方向上反射放大的輸出脈沖15，如在本領(lǐng)域中通常已知的。雖然作為例子示出相對傳播泵浦布置，但將認識到，同向傳播泵浦布置也是可能的，且將不改變對本公開相關(guān)的放大器101和脈沖源100的操作的原理。參考圖3B，反射型薄膜陷波濾波器120可例如被體現(xiàn)為被布置在反射襯底51上的薄膜層的疊層52。薄膜層的疊層52可被配置成在反射中具有如大體上在上文參考圖2(c)和濾波器20所述的陷波濾波器的透射濾波器特性37。由薄膜濾波器的疊層52提供的陷波19的期望深度和寬度可針對特定的增益元件130而被選擇，并可取決于泵浦功率和放大水平的目標(biāo)范圍。作為例子，在配置成與Yb:YAG增益元件一起使用的、薄膜陷波濾 波器120的波長透射特性37中的陷波19可以是2nm到6nm寬和相對于濾波器的最大透射為10％到30％深?；貋韰⒖紙D3A，反射型薄膜陷波濾波器120被定向成將種子光脈沖11從種子光源110引導(dǎo)到增益元件130內(nèi)，同時如在上文參考圖1和2所述的那樣使它們展寬，以便預(yù)補償在增益元件130中的增益窄化效應(yīng)。此外如在上文參考圖1和2所述的，種子光脈沖11的期望最佳預(yù)整形可能需要陷波中心波長λf與增益元件110的增益峰值的中心波長λ0準(zhǔn)確地對準(zhǔn)。在其中增益元件130的增益頻譜帶寬34較窄例如在2–6nm的范圍內(nèi)的實施方式中，當(dāng)增益元件130被體現(xiàn)為單晶Yb:YAG材料等時情況也許就是如此，陷波中心波長λf的期望值然而可能難以可靠地達到且難以在薄膜濾波器120的生產(chǎn)中具有足夠準(zhǔn)確度。相應(yīng)地，在一個實施方式中，濾波器120可以是可旋轉(zhuǎn)的以便使陷波中心波長λf能夠調(diào)諧到期望波長，例如實現(xiàn)其與峰值增益波長λ0的準(zhǔn)確對準(zhǔn)。在一個示例性實施方式中，薄膜陷波濾波器120可位于用于旋轉(zhuǎn)濾波器并在波長上調(diào)諧它的透射特性的旋轉(zhuǎn)臺112上。將認識到，濾波器120繞著它的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度α可能需要將種子源110繞著同一軸旋轉(zhuǎn)2α，以便維持在種子源110和增益元件130之間的光學(xué)對準(zhǔn)。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，示出了可被視為圖3A的光脈沖源100的實施方式的光脈沖源200，其中單通放大器101通過在增益元件130的遠端處添加反射鏡230和在增益元件130的(對種子源的)近端處添加輸出耦合器225來轉(zhuǎn)換成雙通放大器201。反射鏡230在種子脈沖第一次通過增益元件之后返回放大的種子脈沖，其中它們在正向方向上通過增益元件傳播，回到增益元件130的(從種子源的)遠端內(nèi)以用于在增益元件130中在反向方向上朝著其近端傳播。可例如使用偏振分束器(PBS)來體現(xiàn)輸出耦合器225，其中四分之一波片(QWP)223被添加在放大器201的雙通布置內(nèi)，例如在反射鏡230的前方。PBS225在放大的種子脈沖15在反向方向上通過增益元件130傳播之后從增益元件130的近端接收放大的種子脈沖15，其中它們的偏振通過兩次穿過QWP223而相對于在放大器201的輸入端處的預(yù)整形的種子脈沖13的偏振旋轉(zhuǎn)了90度，并在輸出方向上使它們重新 定向。因為對于在增益元件中的相同或相似的單通增益，在雙通放大器201中的增益窄化效應(yīng)可以比在圖3A的光脈沖源100的單通放大器101中的更強，在光源200中的薄膜陷波濾波器120可被配置成相較于在光脈沖源100中在其透射特性中具有稍微更深的陷波，以便在增益中心波長λ0處提供更強的衰減?，F(xiàn)在參考圖5，還可使用具有如大體上在上文參考圖1-4所述的透射特性的透射薄膜陷波濾波器220在透射中體現(xiàn)脈沖整形濾波器20。濾波器220可以例如是可通過將適當(dāng)配置的薄膜層的疊層沉積在透明的例如玻璃襯底上來制成的薄膜干涉濾波器。雖然圖5示出具有雙通光放大器的光脈沖源200的變形，但將認識到，還可在具有在例如在圖3A中所示的單通配置中的增益元件的實施方式中使用透射型濾波器220。在上文參考圖4和5所述的雙通實施方式中，脈沖整形濾波器20、120和220在操作上被布置在由反射鏡230和輸出耦合器225形成的雙通配置的前面，使得脈沖整形濾波器只接收未放大的種子脈沖11。在操作上將脈沖整形濾波器放置在光放大器前方和雙通布置225-230外部減小光脈沖損壞脈沖整形濾波器的薄膜涂層的可能性，這可能在具有來自放大器的高單通增益和高輸出光功率的實施方式中特別有利。然而，包括在多通光放大器內(nèi)的脈沖整形濾波器的實施方式還可被設(shè)想在本公開的范圍內(nèi)。在圖6中示出一個這樣的實施方式，其通過在由反射鏡230和輸出耦合器225界定的雙通放大器401的雙通光配置內(nèi)部添加第二脈沖整形濾波器221而不同于圖5的實施方式。在所示的示例性實施方式中，第二脈沖整形濾波器221是被布置在增益元件130和反射鏡230之間的透射型濾波器，并被所放大的脈沖穿過兩次。這個配置的一個潛在的優(yōu)點是，它可允許使用相較于圖5的濾波器220在其透射特性中具有更淺陷波的干涉濾波器，其可能更容易制造。將認識到，第二透射型濾波器221還可被添加在具有在放大器前方的反射型薄膜濾波器120的圖4的實施方式的雙通光放大器201內(nèi)。在各種實施方式內(nèi)，脈沖整形濾波器20、120或220可被配置成使得它透射在離增益元件130的鐘形增益頻譜33的中心波長λ0幾納米的波長的入射光的至少95％并透射小于在增益峰值波長λ0或在濾波器的透射或反 射特性中的陷波19的中心波長λf處的入射光的85％。在脈沖整形濾波器20的透射或反射特性中的陷波19的形狀、寬度和深度應(yīng)優(yōu)選地對特定的增益元件和放大器布置優(yōu)化，并可對于不同的實施方式而不同。圖9示出圖3的實施方式的脈沖整形濾波器20的示例性透射特性，其中單通放大器使用具有在7-13dB的范圍內(nèi)的單通增益的Yb:YAG增益元件?？杀惑w現(xiàn)為如在上文所述的反射型或透射型薄膜濾波器的示例性濾波器在其透射特性中具有的陷波，其以～1030nm的Yb:YAG增益峰值波長為中心并且有具有可匹配或稍微小于Yb:YAG增益元件的增益頻譜寬度的在3nm到5nm的范圍內(nèi)的FWHM寬度的大致反向的高斯形狀，其中陷波的深度是其最大透射的大約20％。在其它實施方式中，在濾波器透射特性中的陷波的寬度、深度的目標(biāo)值可以不同，例如取決于增益元件的單通或雙通增益頻譜的頻譜形狀和幅值并取決于總放大器設(shè)計。例如，一些實施方式可受益于具有在10％到30％的范圍內(nèi)且高達50％的濾波器透射中的陷波的深度并具有小至2nm的陷波頻譜寬度的濾波器。現(xiàn)在參考圖7，脈沖整形濾波器20可被體現(xiàn)為多通濾波器320，其包括在多通配置中光學(xué)地耦合到反射型薄膜陷波濾波器120的反射鏡155。在多通濾波器320中，種子光脈沖11在被引導(dǎo)到光放大器之前由薄膜陷波濾波器120濾波兩次或多于兩次。例如當(dāng)具有在濾波器透射特性中的陷波19的寬度和深度的期望組合的薄膜濾波器難以可靠地制造時，這個多通濾波器配置可能是有用的。通過將種子脈沖從同一薄膜陷波濾波器120反射幾次而不使脈沖在從薄膜濾波器的連續(xù)反射之間通過增益元件，薄膜濾波器120的設(shè)計可在某種程度上從放大器設(shè)計去耦。它還可使得能夠使用在它的透射特性中具有的、比對在給定放大器中的最佳脈沖預(yù)整形期望的更淺和更寬的陷波且因此其可更容易制造的薄膜濾波器120。有利地，多通脈沖整形濾波器320可配置成使得在進入單通或多通光放大器30之前，種子光脈沖11被薄膜陷波濾波器120反射或被透射通過薄膜陷波濾波器120超過其通過放大器的增益元件130的通過次數(shù)的次數(shù)。將認識到，圖7的多通濾波器320可在上文所述的任何實施方式中用作在放大器的前方的脈沖整形濾波器。在圖8中示出它的例子，其用作在圖3A的光脈沖源100中的單通放大器101的前方的脈沖整形濾波器20。還將認識到，可使 用布置在兩個反射鏡之間的透射型薄膜陷波濾波器來體現(xiàn)多通濾波器320。在上文所述的示例性實施方式中，在具有3-20nm的增益帶寬的單通或多通放大器前方使用無源脈沖整形薄膜濾波器以預(yù)先補償在放大器中的增益窄化效應(yīng)，與沒有前面的脈沖整形濾波器的同一放大器相比，能夠得到多達兩倍更短的輸出光脈沖。作為例子，基于Yb:YAG增益元件的常規(guī)光放大器可提供在700-1200fs的范圍內(nèi)的輸出光脈沖，其可通過如上文所述的在光放大器前方的無源脈沖預(yù)整形濾波器的添加而被縮短到300-600fs或更小。上述示例性實施方式旨在在本發(fā)明的所有方面是例證性的而不是限制性的。因此，本發(fā)明在詳細實現(xiàn)中能夠有很多變形，其可以由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員從包含在本文的描述中獲得。例如，雖然可已經(jīng)參考基于Yb:YAG單晶棒、晶體、圓盤或光纖的增益元件描述本文所述的特定實施方式，但還可在本公開的范圍內(nèi)使用基于其它摻Y(jié)b放大器材料(例如但不排他地Yb:YAG、Yb:KYW、Yb:KGW和Yb:CALGO材料)以及其它窄帶寬高增益光學(xué)材料(例如能夠提供具有2-10nm帶寬的光增益和在單通和雙通放大器設(shè)計中可能有用的5dB或更多單通增益的那些光學(xué)材料)的增益元件。在另一例子中，在附圖中所示和在上文所述的泵浦和單通及雙通脈沖輸入/輸出布置僅作為例子，且還可基于本公開來設(shè)想相應(yīng)的光放大器的其它適當(dāng)?shù)呐渲?。所有這樣的和其它變形和修改被認為在如由所附的權(quán)利要求限定的本公開的范圍和精神內(nèi)。此外，在本文敘述本發(fā)明的原理、方面和實施方式以及其特定的例子的所有陳述旨在包括其結(jié)構(gòu)和功能等價物兩者。此外，意圖是這樣的等價物包括當(dāng)前已知的等價物以及在未來形成的等價物(即執(zhí)行相同的功能的所形成的任何元件，而不考慮結(jié)構(gòu))兩者。因此，本公開在范圍上不被本文所述的特定實施方式限制。實際上，除了本文所述的那些以外，本公開的其它各種實施方式和對本公開的其它各種修改將從前述描述和附圖中對本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員是明顯的。因此，這樣的其它實施方式和修改旨在落在本公開的范圍內(nèi)。此外，雖然在 本文為了特定目的在特定的環(huán)境中的特定實現(xiàn)的上下文中已經(jīng)描述了本公開，但本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認識到，它的有用性并不限于此，以及本公開可為了任何數(shù)量的目的在任何數(shù)量的環(huán)境中被有益地實現(xiàn)。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3