[發明專利]一種基于碟片晶體的激光放大方法與固體激光放大器

有效

• 申請號: 201710396015.8
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107039878B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 朱廣志;余金波;董靜;朱曉;王海林;宋恩茂
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/081;H01S3/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 王世芳;李智

1.一種基于碟片晶體的激光放大方法，其特征在于，兩個放大單元共用一個碟片晶體D，種子光在其中一個放大單元中經碟片晶體D放大后，先進行準直擴束，再傳遞到另一個放大單元中，經碟片晶體D進一步放大。

2.一種基于碟片晶體的固體激光放大器，其特征在于，包括：第一放大單元、第二放大單元以及準直擴束單元；準直擴束單元連接第一放大單元和第二放大單元，用于將第一放大單元輸出的光準直擴束后輸入第二放大單元；其中，第一放大單元和第二放大單元共用一個碟片晶體D。

3.如權利要求2所述的一種基于碟片晶體的固體激光放大器，其特征在于，第一放大單元、第二放大單元中的至少一個包括：第一拋物面鏡-直角棱鏡組件和第二拋物面鏡-直角棱鏡組件，第一拋物面鏡-直角棱鏡組件和第二拋物面鏡-直角棱鏡組件分別位于碟片晶體D法線兩側；

第一拋物面鏡-直角棱鏡組件包括拋物面鏡C1和直角棱鏡B1；直角棱鏡B1的斜面正對拋物面鏡C1，且垂直于碟片晶體D的法線；

第二拋物面鏡-直角棱鏡組件包括拋物面鏡C2和直角棱鏡B2；直角棱鏡B2的斜面正對拋物面鏡C2，且垂直于碟片晶體D的法線；

其中，拋物面鏡C1、拋物面鏡C2、直角棱鏡B1、直角棱鏡B2、以及碟片晶體D沿種子光的傳播路徑布置；

種子光的部分傳播路徑為：入射→D→C1→B1→C1→D→C2→B2→C2→出射。

4.如權利要求3所述的一種基于碟片晶體的固體激光放大器，其特征在于，拋物面鏡C1和拋物面鏡C2所在的拋物面重合。

5.如權利要求2所述的一種基于碟片晶體的固體激光放大器，其特征在于，第一放大單元、第二放大單元中的至少一個包括：平面反射鏡A2、平面反射鏡A3、平面反射鏡A4、平面反射鏡A5以及球面反射鏡E1；平面反射鏡A2～A5以及球面反射鏡E1沿種子光的傳播路徑布置；其中，

平面反射鏡A3、A4、A5分布在碟片晶體D法線一側，平面反射鏡A2分布在碟片晶體D法線另一側，并且，平面反射鏡A4和平面反射鏡A5相對于球面反射鏡E1設置；

種子光的部分傳播路徑為：入射→A2→D→A3→E1→A4→E1→A5→D→出射。

6.如權利要求2所述的一種基于碟片晶體的固體激光放大器，其特征在于，第一放大單元、第二放大單元中的至少一個包括：平面反射鏡A11、平面反射鏡A12、平面反射鏡A13、球面反射鏡E4、薄膜偏振片TFP1、薄膜偏振片TFP2、半波片F1、四分之一波片F2、法拉第旋光器FR以及泡克爾盒F3，均沿種子光的傳播路徑設置；其中，

TFP1和TFP2的鍍膜面與種子光的入射光夾角為布儒斯特角，F1、F2、F3和FR均垂直于種子光的入射光放置；

種子光的部分傳播路徑為：入射→TFP1(p)→FR(s)→F1(p)→TFP2(p)→F2→F3→A11→F3→F2(s)→TFP2(s)→A12(s)→D(s)→E4(s)→A13(s)→E4(s)→D(s)→A12(s)→TFP2(s)→F2→F3→A11→F3→F2(p)→TFP2(p)→F1(s)→FR(s)→TFP1(s)→出射；

括號中，s表示對應光學元件的出射光線偏振態為s光，p表示對應光學元件的出射光線偏振態為p光。

7.如權利要求6所述的一種基于碟片晶體的固體激光放大器，其特征在于，將薄膜偏振片TFP1、薄膜偏振片TFP2中的至少一個替換為偏振分光棱鏡。

8.一種基于碟片晶體的固體激光放大器，其特征在于，包括：第一拋物面鏡-直角棱鏡組件和第二拋物面鏡-直角棱鏡組件，第一拋物面鏡-直角棱鏡組件和第二拋物面鏡-直角棱鏡組件分別位于碟片晶體D法線兩側；

第一拋物面鏡-直角棱鏡組件包括拋物面鏡C1和直角棱鏡B1；直角棱鏡B1的斜面正對拋物面鏡C1，且垂直于碟片晶體D的法線；

第二拋物面鏡-直角棱鏡組件包括拋物面鏡C2和直角棱鏡B2；直角棱鏡B2的斜面正對拋物面鏡C2，且垂直于碟片晶體D的法線；

其中，拋物面鏡C1、拋物面鏡C2、直角棱鏡B1、直角棱鏡B2、以及碟片晶體D沿種子光的傳播路徑布置；

種子光的部分傳播路徑為：入射→D→C1→B1→C1→D→C2→B2→C2→出射。