[發(fā)明專利]再生放大諧振腔及應(yīng)用其的激光器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011384451.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN112490838B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯濤;王素清;王新波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京超快光子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/081
• 分類號(hào): H01S3/081;H01S3/06;H01S3/0941;H01S3/11
• 代理公司: 北京清誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11691
• 代理人: 曹玲柱

1.一種再生放大諧振腔，其特征在于，包括：

雙保羅棱鏡腔，包括：在再生放大諧振腔兩側(cè)分別設(shè)置的第一保羅棱鏡和第二保羅棱鏡，所述第一保羅棱鏡和第二保羅棱鏡正交放置；

第一保羅補(bǔ)償波片，為0.57波片或0.43波片，設(shè)置于再生放大諧振腔內(nèi)所述第一保羅棱鏡的內(nèi)側(cè)；

第二保羅補(bǔ)償波片，為0.57波片或0.43波片，設(shè)置于再生放大諧振腔內(nèi)所述第二保羅棱鏡的內(nèi)側(cè)；

角錐棱鏡，設(shè)置于所述雙保羅棱鏡腔內(nèi)，其正放置，入射光偏振方向?yàn)樗椒较?，入射方向與角錐棱鏡的角錐面的夾角為54.4°，經(jīng)過(guò)角錐棱鏡后出射光和入射光保持始終平行；

角錐補(bǔ)償波片，為二分之一波片，設(shè)置于光路中所述角錐棱鏡的上游側(cè)或下游側(cè)；

調(diào)Q晶體，設(shè)置于所述雙保羅棱鏡腔內(nèi)；

泵浦放大模塊，設(shè)置于所述雙保羅棱鏡腔內(nèi)；

第一偏振片和第二偏振片，設(shè)置于所述雙保羅棱鏡腔內(nèi)，兩者豎直放置，被設(shè)置為水平偏振光透過(guò)，豎直偏振光反射；

其中，種子光經(jīng)由所述第一偏振片進(jìn)入再生放大諧振腔，由第一保羅棱鏡反射；由第一偏振片和第二偏振片反射至角錐棱鏡，由角錐棱鏡反射；再由第二保羅棱鏡射回，從而在再生放大諧振腔內(nèi)形成振蕩；調(diào)Q晶體為電光晶體，在其上施加四分之一波電壓，使調(diào)Q晶體產(chǎn)生四分之一波相位延遲，配合0.57波片或0.43波片，實(shí)現(xiàn)再生放大諧振腔的開門和關(guān)門；泵浦放大模塊為種子光在再生放大諧振腔內(nèi)的多程振蕩放大提供能量；

所述再生放大諧振腔的工作過(guò)程如下：

種子光呈水平偏振狀態(tài)，穿過(guò)第一偏振片進(jìn)入再生放大諧振腔；

調(diào)Q晶體處于未加壓狀態(tài)，種子光經(jīng)過(guò)調(diào)Q晶體和第一保羅補(bǔ)償波片，經(jīng)過(guò)45°放置的第一保羅棱鏡，返回，種子光偏振態(tài)由水平偏振變?yōu)樨Q直偏振態(tài)，經(jīng)過(guò)第一偏振片導(dǎo)入到第二偏振片；

調(diào)Q晶體開始加高壓，種子光繼續(xù)傳播，經(jīng)過(guò)角錐棱鏡，角錐補(bǔ)償波片，進(jìn)入泵浦放大模塊，第二保羅補(bǔ)償波片和第二保羅棱鏡，然后返回；

調(diào)Q晶體處于加壓狀態(tài)，種子光雙程經(jīng)過(guò)泵浦放大模塊后，再次經(jīng)過(guò)角錐補(bǔ)償波片和角錐棱鏡，經(jīng)第二偏振片和第一偏振片，經(jīng)過(guò)調(diào)Q晶體，此時(shí)種子光的偏振態(tài)為豎直偏振態(tài)，豎直偏振態(tài)的種子光穿過(guò)第一保羅補(bǔ)償波片，由第一保羅棱鏡反射回來(lái)，再次經(jīng)過(guò)第一保羅補(bǔ)償波片和調(diào)Q晶體，種子光偏振態(tài)保持豎直偏振，繼續(xù)經(jīng)過(guò)第一偏振片和第二偏振片，在再生放大諧振腔內(nèi)繼續(xù)來(lái)回放大，調(diào)Q晶體一直處于加壓狀態(tài)，種子光就一直在第一保羅棱鏡、第二保羅棱鏡和角錐棱鏡組合的再生放大諧振腔內(nèi)一直來(lái)回經(jīng)過(guò)泵浦放大模塊進(jìn)行放大；

調(diào)Q晶體轉(zhuǎn)換為未加壓狀態(tài)，再生放大后的脈沖，經(jīng)過(guò)第二偏振片和第一偏振片，光經(jīng)過(guò)調(diào)Q晶體，此時(shí)調(diào)Q晶體處于非加壓狀態(tài)，豎直偏振態(tài)的光穿過(guò)第一保羅補(bǔ)償波片，由第一保羅棱鏡反射回來(lái)，再次經(jīng)過(guò)第一保羅補(bǔ)償波片和調(diào)Q晶體，光偏振態(tài)變?yōu)樗狡?，?jīng)過(guò)第一偏振片輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生放大諧振腔，其特征在于：

當(dāng)工作波段處于紅外波段時(shí)，所述角錐棱鏡、第一保羅棱鏡、第二保羅棱鏡采用石英、BK7或者YAG材質(zhì)；或

當(dāng)工作波段處于中波波段時(shí)，所述角錐棱鏡、第一保羅棱鏡、第二保羅棱鏡采用硫化鋅和氟化鈣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再生放大諧振腔，其特征在于：

所述角錐棱鏡為石英材質(zhì)，所述角錐補(bǔ)償波片的厚度為二分之一波長(zhǎng)厚度；和/或

所述第一保羅棱鏡和第二保羅棱鏡均為石英材質(zhì)，當(dāng)所述第一保羅補(bǔ)償波片和第二保羅補(bǔ)償波片為0.57波片時(shí)，兩者的厚度取0.57波長(zhǎng)厚度；當(dāng)所述第一保羅補(bǔ)償波片和第二保羅補(bǔ)償波片為0.43波片時(shí)，兩者的厚度取0.43波長(zhǎng)厚度。

4.一種激光器系統(tǒng)，其特征在于，包括：

種子源，用于提供種子光；

權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的再生放大諧振腔；

單向隔離組件，設(shè)置于所述種子源和再生放大諧振腔之間，其將所述種子源產(chǎn)生的種子光導(dǎo)向所述再生放大諧振腔，并將再生放大諧振腔出射的激光導(dǎo)向外界。