[發明專利]一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出系統及方法

在審

• 申請號: 202010693607.8
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111736356A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 閔超慶;孫濤;梅雪松;王文君;施虎;運俠倫;孫錚;孫孝飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B27/10;G02B27/28;G02F1/39
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出方法，其特征在于，包括以下步驟：

將發出的激光進行擴束；

將擴束后的激光利用全息圖進行調制，得到預設光場分布的多光束激光；

將多光束激光進行能量放大，得到高功率的多光束激光。

2.根據權利要求1所述的一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出方法，其特征在于，通過光學調制模塊(2)對種子激光器(1)發出的激光進行擴束、全息圖調制，得到預設光場分布的多光束激光；之后將得到的多光束激光入射至激光放大模塊(3)，通過激光放大模塊(3)對多光束激光進行能量放大，得到高功率的多光束激光。

3.根據權利要求2所述的一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出方法，其特征在于，所述光學調制模塊(2)為包括λ/2波片(11)、擴束鏡(12)、衍射光學元件和傅里葉透鏡(14)，其中，種子激光器(1)輸出的激光經過λ/2波片(11)入射至擴束鏡(12)；所述擴束鏡(12)輸出擴束后的光束入射至衍射光學元件；所述衍射光學元件輸出的多光束激光經過傅里葉透鏡(14)入射至激光放大模塊(3)。

4.根據權利要求2所述的一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出方法，其特征在于，所述激光放大模塊(3)包括第一偏振分束鏡(15)、激光放大單元和泵浦源(10)，其中，光學調制模塊(2)輸出的多光束激光入射至第一偏振分束鏡(15)；所述第一偏振分束鏡(15)輸出的多光束激光入射至連接激光放大單元；所述泵浦源(10)輸出的激光入射至激光放大單元。

5.根據權利要求4所述的一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出方法，其特征在于，激光放大單元包括增益介質(9)、λ/4波片(16)和第二反射鏡(17)，其中，所述第一偏振分束鏡(15)輸出的多光束激光依次經過增益介質(9)和λ/4波片(16)入射至第二反射鏡(17)；所述第二反射鏡(17)輸出的激光依次經過λ/4波片(16)和增益介質(9)反射至第一偏振分束鏡(15)；所述泵浦源(10)輸出的激光入射至增益介質(9)。

6.根據權利要求4所述的一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出方法，其特征在于，激光放大單元包括光參量放大器(18)、λ/4波片(16)和第二偏振分束鏡(19)，其中，所述第一偏振分束鏡(15)輸出的激光依次經過光參量放大器(18)和λ/4波片(16)入射至第二偏振分束鏡(19)；所述第二偏振分束鏡(19)輸出的激光依次經過λ/4波片(16)和光參量放大器(18)反射至第一偏振分束鏡(15)；所述泵浦源(10)輸出的激光入射至第二偏振分束鏡(19)。

7.一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出系統，其特征在于，包括種子激光器(1)、光學調制模塊(2)和激光放大模塊(3)，其中，種子激光器(1)用于產生激光并入射至光束調制模塊(2)上；所述光束調制模塊(2)用于對接收到的激光進行調制產生預設光場分布的多光束激光；并將得到的多光束激光入射至激光放大模塊(3)；所述激光放大模塊(3)用于對接收到的多光束激光進行能量放大，得到高功率多光束激光輸出。

8.根據權利要求7所述的一種基于光場調控的可變多光束MOPA激光輸出系統，其特征在于，所述光學調制模塊(2)為包括λ/2波片(11)、擴束鏡(12)、衍射光學元件和傅里葉透鏡(14)，其中，種子激光器(1)輸出的激光經過λ/2波片(11)入射至擴束鏡(12)；所述擴束鏡(12)輸出擴束后的光束入射至衍射光學元件；所述衍射光學元件輸出的多光束激光經過傅里葉透鏡(14)入射至激光放大模塊(3)。