[發明專利]大功率激光高亮度光譜合成系統

有效

• 申請號: 201610296484.8
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105762632B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 許曉軍;韓凱;劉澤金;王小林;馬閻星;張烜喆;寧禹;周樸
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 曹德斌

本發明公開了一種大功率激光高亮度光譜合成系統，包括：N塊平面反射鏡、一個會聚透鏡和一個光電位置探測器；平面反射鏡包括基底，基底的兩面分別為反射面和透射面；波長為λ₁的光束λ₁一直順次反射到平面反射鏡M_N的反射面上，經過平面反射鏡M_N反射后輸出；波長為λ_i的光束一直順次反射到平面反射鏡M_N的反射面上，經過平面反射器M_N反射后輸出；穿過平面反射鏡M_N的N束弱激光經過會聚透鏡后，聚焦在光電位置探測器上，形成N個光點；調節N路入射激光的光軸，使光電位置探測器上的N個光點重合在一起，以實現光譜合成。本發明能夠適用于高亮度的多光束、可實現更大功率的輸出。

技術領域

本發明主要涉及到激光技術領域，特指一種適用于大功率激光的高亮度光譜合成系統。

背景技術

隨著激光技術應用領域的不斷擴大，對激光輸出功率和光束質量的要求越來越高。在諸多領域，單路激光的功率、亮度已不能滿足應用需求。對多束激光進行合成是提升激光亮度、功率的重要途徑。

作為光束合成的一種重要方式，光譜合成能夠將若干束中心波長不同、線寬較窄的激光束，通過光譜合成元件(通常為光柵等色散元件)合成為一束激光。光譜合成對各路光束的相干性、功率一致性、功率穩定性均沒有要求，不需要復雜的相位控制措施，而且能夠實現合成光束的共孔徑輸出，遠場能量集中度好，是一種很有發展前途的光束合成方式。

近年來，光譜合成技術發展很快，基于光柵的光纖激光光譜合成輸出功率已經達到了萬瓦量級。然而，采用光柵等色散元件進行光譜合成進一步提升輸出功率卻遇到了障礙，目前尚無成熟的十萬瓦級的光譜合成方案，其因為主要有以下幾個方面：

(1)光柵難以耐受十萬瓦級的高功率激光輻照。

(2)為了保證光柵的衍射效率，對各路子光束的線寬、偏振態、光束質量要求較高，這限制了各路子光束的功率水平。

(3)光柵是整個光譜合成中承受光功率最高，壓力最大的部分，光柵的熱變形會導致光軸的變化，在現有的光譜合成方案中，較難實現對合束光柵的高效熱管理和對各路光軸的校正控制。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種能夠適用于高亮度的多光束、可實現更大功率輸出的大功率激光高亮度光譜合成系統。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：