[實用新型]一種帶相位共軛鏡的多級激光放大系統

有效

• 申請號: 202022784303.0
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN213484178U
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 羅薇;陳政;傅立斌
• 申請（專利權）人: 精快激光科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/106;H01S3/081
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本實用新型公開了一種帶相位共軛鏡的多級激光放大系統，包括：多個級別的放大光路；各級別的放大光路包括：放大組件以及相位共軛鏡；放大組件對傳播的種子光/激光進行增益放大處理；相位共軛鏡用于對各級別光路中首次放大的激光進行波前相位畸變補償，以使激光反射后沿原路返回，并在再次增益放大時得到波前相位修復。本實用新型結合相位共軛鏡和多個級別的放大光路，通過改變激光偏振方向使激光無角度雙通各級別的激光晶體，原路返回雙通激光晶體，使激光的波前相位自洽，從而大大減少熱透鏡熱致雙折射而產生的相位畸變，獲得光斑質量較好的放大激光。

技術領域

本實用新型涉及激光技術領域，尤其涉及一種帶相位共軛鏡的多級激光放大系統。

背景技術

固體激光器中，激光晶體在吸收泵浦光的同時，產生大量的廢熱，尤其是在高功率激光器中，大量的熱使激光晶體產生熱透鏡效應、熱致雙折射效應等，嚴重影響到增益過程中激光的光斑質量。傳統的激光諧振腔或者激光放大(MOPA)系統中，平均功率和光束質量是互為矛盾的，提高激光功率或者說激光的亮度，則相應的光束質量(M2)就會下降。目前使用水冷熱沉結構和LD泵浦源在一定程度上減少熱對系統的影響，但是對于高功率超快激光器而言，系統仍然有嚴重的熱沉積并且導致激光波前畸變。

實用新型內容

本申請實施例通過提供一種帶相位共軛鏡的多級激光放大系統，解決了現有技術中熱透鏡效應產生激光波前畸變的技術問題，實現了利用相位共軛鏡修復激光波前畸變，提高放大的激光質量。

本申請實施例提供了一種帶相位共軛鏡的多級激光放大系統，包括：種子光、偏振分光棱鏡、多個級別的放大光路；各級別的所述放大光路包括：偏振組件、放大組件以及相位共軛鏡；

所述偏振分光棱鏡用于分離種子光以及各偏振方向的激光，以及將入射的種子光或放大的激光注入到對應級別的所述放大光路中；

所述偏振組件用于對種子光/激光進行偏振旋轉處理；

所述放大組件用于對傳播的種子光/激光進行增益放大處理；

所述相位共軛鏡用于對各級別光路中首次放大的激光進行波前相位畸變補償，以使激光反射后沿原路返回，并在再次增益放大時得到波前相位修復。

進一步地，所述放大光路包括一級放大光路、二級放大光路，所述一級放大光路和所述二級放大光路分別與所述偏振分光棱鏡相連；通過所述偏振分光棱鏡使激光的傳播光路依次經過所述一級放大光路、所述二級放大光路。

進一步地，所述放大組件沿首次光路依次包括第一聚焦透鏡、激光晶體、二向色鏡、第二聚焦透鏡以及第二反射鏡。

進一步地，各個級別的所述放大光路還包括增益組件，所述增益組件包括泵浦聚焦準直器、LD泵浦源，所述泵浦聚焦準直器將所述LD泵浦源發出的增益介質聚焦于對所述激光晶體，以使所述激光晶體中傳播的激光增益放大。

進一步地，所述一級放大光路中的所述偏振組件包括一級法拉第旋轉器、一級旋光片以及一級第一反射鏡；所述一級法拉第旋轉器接收種子光后，經所述一級旋光片旋轉后，通過所述一級第一反射鏡反射進入所述一級放大光路的所述放大組件。

進一步地，所述二級放大光路中的所述偏振組件包括二級法拉第旋轉器、二級旋光片；所述二級法拉第旋轉器接收激光后，經所述二級旋光片旋轉后，進入所述二級放大光路的所述放大組件。

進一步地，所述激光晶體為Nd：YVO4晶體、Nd：YAG晶體、Nd：GdVO4晶體、Yb：YAG晶體。

進一步地，所述相位共軛鏡為光纖SBS-PCM、熔石英PCM棒、液體池PCM。

進一步地，所述種子光采用皮秒種子激光、納秒種子激光、連續激光、準連續激光。

本申請實施例中提供的帶相位共軛鏡的多級激光放大系統，至少具有如下技術效果：