[發明專利]單口徑同軸輸出高功率相干脈沖激光源

有效

• 申請號: 202110410583.5
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113131326B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 韓凱;崔文達;劉澤琳;黃漢長;宋長青;陳磊;胡帥;王彥
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/13;H01S3/139
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 周達

1.單口徑同軸輸出高功率相干脈沖激光源，其特征在于，包括：種子源、光學斬波器、分束反射轉盤、激光放大模塊、合束反射轉盤和時序控制模塊，所述分束反射轉盤和合束反射轉盤結構相同且兩者鏡像對稱設置，所述分束反射轉盤和合束反射轉盤均包括轉軸以及固定在轉軸上的N組反射單元，N組反射單元等間隔排布在以轉軸軸線為中心的外圓周面上，每組反射單元包括兩個平行設置的反射鏡，所有反射鏡的傾斜角度相同，轉軸由電機驅動，同步帶動轉軸上的N組反射單元旋轉；激光放大模塊包括N個激光放大器，時序控制模塊用于控制光學斬波器、分束反射轉盤和合束反射轉盤的旋轉；

種子源發出的種子光的傳輸路徑上依次設置有光學斬波器、分束反射轉盤、激光放大模塊和合束反射轉盤，通過時序控制模塊控制光學斬波器的旋轉，將種子光轉換為脈沖光；脈沖光入射至分束反射轉盤，通過時序控制模塊控制分束反射轉盤的旋轉，分束反射轉盤中的各組反射單元按照脈沖光入射順序分別將不同時刻入射的脈沖光在空間上進行分束并出射到對應的激光放大器進行功率放大，通過時序控制模塊控制合束反射轉盤的旋轉，合束反射轉盤中的各組反射單元按照放大后的脈沖光入射順序分別將不同時刻入射的脈沖光形成合束激光出射，且放大后的脈沖光經合束反射轉盤出射的出射光軸與經光學斬波器后的出射光軸同軸，當光學斬波器旋轉一個周期時，種子光正好依次通過N個激光放大器。

2.根據權利要求1所述的單口徑同軸輸出高功率相干脈沖激光源，其特征在于：所有反射鏡均呈45度傾斜設置。

3.根據權利要求1所述的單口徑同軸輸出高功率相干脈沖激光源，其特征在于：N組反射單元通過轉盤固定在轉軸上，N組反射單元等間隔排布在以轉軸軸線為中心的轉盤外圓周面上。

4.根據權利要求1所述的單口徑同軸輸出高功率相干脈沖激光源，其特征在于：時序控制模塊為計算機設備，通過控制光學斬波器、分束反射轉盤和合束反射轉盤中的電機進而控制光學斬波器、分束反射轉盤和合束反射轉盤的旋轉。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的單口徑同軸輸出高功率相干脈沖激光源，其特征在于；當種子源發出的種子光被光學斬波器遮擋住時，時序控制模塊控制分束反射轉盤中轉盤的旋轉角度，使分束反射轉盤第i組反射單元對準種子光入射光軸，隨著光學斬波器旋轉，當種子光穿過光學斬波器后的脈沖光正好入射至分束反射轉盤第i組反射單元，脈沖光經分束反射轉盤第i組反射單元中的兩個反射鏡反射后在空間上平移距離d_i，使脈沖光的光軸恰好對準第i個激光放大器；與此同時，時序控制模塊還同時控制合束反射轉盤中轉盤的旋轉角度，使合束反射轉盤的第i組反射單元對準第i個激光放大器，第i個激光放大器輸出的光束入射至合束反射轉盤的第i組反射單元，合束反射轉盤的第i組反射單元與分束反射轉盤第i組反射單元鏡像對稱設置，使得合束反射轉盤第i組反射單元上的脈沖光入射角與束反射模塊上第i組反射單元上的脈沖光入射角相同，在合束反射轉盤第i組反射單元的反射鏡之間的脈沖光傳播方向與在分束反射轉盤第i組反射單元的反射鏡之間的脈沖光傳播方向相反，脈沖光經合束反射轉盤第i組反射單元的兩個反射鏡反射后在空間上平移距離-d_i，使得放大后的脈沖光經合束反射轉盤出射的出射光軸與經光學斬波器后的出射光軸同軸。

6.根據權利要求5所述的單口徑同軸輸出高功率相干脈沖激光源，其特征在于；激光放大器是光纖激光放大器、固體激光放大器或氣體激光放大器。