[發明專利]再生放大諧振腔及應用其的激光器系統

有效

• 申請號: 202011384451.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112490838B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 魯濤;王素清;王新波
• 申請（專利權）人: 北京超快光子科技有限公司
• 主分類號: H01S3/081
• 分類號: H01S3/081;H01S3/06;H01S3/0941;H01S3/11
• 代理公司: 北京清誠知識產權代理有限公司 11691
• 代理人: 曹玲柱

本發明提供了一種再生放大諧振腔及應用其的激光器系統。該再生放大諧振腔包括：雙保羅棱鏡腔，包括：在再生放大諧振腔兩側分別設置的第一保羅棱鏡和第二保羅棱鏡；角錐棱鏡，設置于雙保羅棱鏡腔內；調Q晶體，設置于雙保羅棱鏡腔內；泵浦放大模塊，設置于雙保羅棱鏡腔內；第一偏振片和第二偏振片，設置于雙保羅棱鏡腔內。本發明在再生放大諧振腔中，角錐棱鏡和保羅的組合，具有在長腔條件下，再生放大腔諧振腔抗失諧不靈敏，實現全角度全方位抗失諧的優點。

技術領域

本發明涉及光學行業激光器技術領域，尤其涉及一種再生放大諧振腔及應用其的激光器系統。

背景技術

超短脈沖具有皮秒和飛秒量級的脈沖寬度，高的重復頻率和高的峰值功率等特點，在物理、生物學、醫學、激光光譜學、光通訊和激光精細加工等眾多領域具有廣泛的用途。超短脈沖的產生通過鎖模來實現。但是，通過鎖模實現的單脈沖能量比較低，一般會再通過再生放大技術進行放大，以提供更高的單脈沖能量。再生放大是通過再生放大諧振腔來實現。而再生放大諧振腔的腔長較長，通常情況下在1.8米以上，有些甚至能達到幾十米。

然而，在實現本發明的過程中，申請人發現傳統的再生放大諧振腔存在長腔情況下，抗失諧性能對角度和方位敏感的缺陷。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明以期至少部分地解決以上技術問題中的至少之一。

(二)技術方案

為了實現如上目的，本發明提供了一種再生放大諧振腔。該再生放大諧振腔包括：

雙保羅棱鏡腔，包括：在再生放大諧振腔兩側分別設置的第一保羅棱鏡和第二保羅棱鏡；

角錐棱鏡，設置于雙保羅棱鏡腔內；

調Q晶體，設置于雙保羅棱鏡腔內；

泵浦放大模塊，設置于雙保羅棱鏡腔內；

第一偏振片和第二偏振片，設置于雙保羅棱鏡腔內；

其中，種子光經由第一偏振片進入再生放大諧振腔，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形成振蕩；調Q晶體實現再生放大諧振腔的開門和關門；泵浦放大模塊為種子光在再生放大諧振腔內多程振蕩放大提供能量。

在本發明的一些實施例中，第一保羅棱鏡和第二保羅棱鏡正交放置；第一偏振片和第二偏振片豎直放置，被設置為水平偏振光透過，豎直偏振光反射；角錐棱鏡正放置(按兩全反射點對稱反射放置)，入射光偏振方向為水平方向，入射方向與角錐的面夾角54.4°，經過角錐棱鏡后出射光和入射光保持始終平行。

在本發明的一些實施例中，還包括：第一保羅補償波片，為0.57波片或0.43波片，設置于再生放大諧振腔內第一保羅棱鏡的內側；第二保羅補償波片，為0.57波片或0.43波片，設置于再生放大諧振腔內第二保羅棱鏡的內側；角錐補償波片，為二分之一波片，設置于光路中角錐棱鏡的上游側或下游側。

在本發明的一些實施例中，當工作波段處于紅外波段時，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；或當工作波段處于中波波段時，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。

在本發明的一些實施例中，角錐棱鏡為石英材質，角錐補償波片的厚度為二分之一波長厚度；和/或第一保羅棱鏡和第二保羅棱鏡均為石英材質，當第一保羅補償波片和第二保羅補償波片為0.57波片時，兩者的厚度取0.57波長厚度；當第一保羅補償波片和第二保羅補償波片為0.43波片時，兩者的厚度取0.43波長厚度。