[發(fā)明專利]一種對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210340167.3
• 申請(qǐng)日: 2012-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN102882110A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱基斯;樊仲維;唐熊忻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京國(guó)科世紀(jì)激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/0941
• 分類號(hào): H01S3/0941;H01S3/00
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置。

背景技術(shù)

激光系統(tǒng)中，有時(shí)需要獲得高的激光能量或功率而又保持激光的質(zhì)量（包括脈寬、線寬等特性）。對(duì)于中大口徑（例如10mm以上）的激光束，現(xiàn)有技術(shù)中一般使用激光晶體口徑較大的燈泵激光放大器進(jìn)行放大。這種激光放大方案能夠提供較大的增益并基本保持光束質(zhì)量，然而，由于激光晶體的尺寸大，其散熱較差，尤其是對(duì)于熱導(dǎo)率較小的激光工作介質(zhì)（例如Nd:glass）而言，上述問題更為突出。這導(dǎo)致此類激光放大裝置的重復(fù)頻率特別低，通常為20分鐘一次。

因此，當(dāng)前迫切需要一種易于冷卻，重復(fù)頻率較高的對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種易于冷卻，重復(fù)頻率較高對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置，包括縮束單元和設(shè)置在所述縮束單元輸出端的LD側(cè)面泵浦激光放大器。

其中，所述縮束單元包括依次設(shè)置的縮束透鏡和準(zhǔn)直透鏡。

其中，所述對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置還包括偏振片、四分之一玻片和全反鏡，所述偏振片、縮束透鏡、準(zhǔn)直透鏡、LD側(cè)面泵浦激光放大器、四分之一玻片和全反鏡沿光路依次設(shè)置，所述偏振片不與主光路的光軸垂直。

其中，所述縮束透鏡和準(zhǔn)直透鏡之間還設(shè)置有第二LD側(cè)面泵浦激光放大器。

其中，所述第二LD側(cè)面泵浦激光放大器設(shè)置在所述縮束透鏡的焦點(diǎn)附近，使光束在穿過所述第二LD側(cè)面泵浦激光放大器時(shí)，在其放大介質(zhì)兩側(cè)的光斑口徑小于放大介質(zhì)口徑，且使投射到其放大介質(zhì)的光斑的能流密度小于其損傷閾值。

其中，所述第二LD側(cè)面泵浦激光放大器設(shè)置在所述縮束透鏡的焦點(diǎn)附近，使光束在穿過所述第二LD側(cè)面泵浦激光放大器時(shí)，在其放大介質(zhì)兩側(cè)的光斑口徑小于放大介質(zhì)口徑的80%，且使投射到其放大介質(zhì)的光斑的能流密度小于其損傷閾值。

其中，所述第二LD側(cè)面泵浦激光放大器設(shè)置在所述縮束透鏡和所述縮束透鏡的焦點(diǎn)之間。

其中，所述第二LD側(cè)面泵浦激光放大器設(shè)置在所述縮束透鏡的焦點(diǎn)和所述準(zhǔn)直透鏡之間。

其中，所述縮束透鏡和準(zhǔn)直透鏡之間還設(shè)置有第三LD側(cè)面泵浦激光放大器，所述第二、第三LD側(cè)面泵浦激光放大器分別設(shè)置在所述縮束透鏡的焦點(diǎn)兩側(cè)，并均滿足以下條件：光束在穿過側(cè)面泵浦激光放大器的放大介質(zhì)時(shí)，在放大介質(zhì)兩側(cè)的光斑口徑小于放大介質(zhì)口徑的80%，且使投射到放大介質(zhì)的光斑的能量密度小于其損傷閾值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列技術(shù)效果：

1、本發(fā)明在為中大口徑激光提供較大增益且保持激光質(zhì)量的前提下，大大提高了重復(fù)頻率。

2、本發(fā)明縮小了對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置的體積。

3、本發(fā)明特別適用于激光放大器的工作介質(zhì)的熱導(dǎo)率較小（例如Nd:glass）的情況。

4、本發(fā)明特別適合對(duì)線偏振光進(jìn)行放大。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置的光路示意圖；

圖2示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置的光路示意圖；

圖3示出了縮束透鏡焦距過短的情況下的示意圖；

圖4示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中光束從縮束透鏡通過第二LD側(cè)面泵浦激光放大器的激光工作介質(zhì)到達(dá)焦點(diǎn)的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的對(duì)中大口徑激光進(jìn)行放大的裝置，如圖1所示，該裝置沿著光路依次包括：偏振片1、縮束透鏡2、準(zhǔn)直透鏡3、LD側(cè)面泵浦激光放大器4(LD的全稱為laser?diode)、四分之一玻片5和全反鏡6。為方便描述，下文中多處將LD側(cè)面泵浦激光放大器簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)D放大器。