[實用新型]基于CPA技術的碟片介質高能量超短脈沖激光再生放大器

有效

• 申請號: 202220809772.X
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN216981120U
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 萬輝;牛姜維
• 申請（專利權）人: 深圳市輝宏激光科技有限公司
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/094;H01S3/10;H01S3/11
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 丁宇龍

1.一種基于CPA技術的碟片介質高能量超短脈沖激光再生放大器，其特征在于，包括：

飛秒激光種子光源，用于提供飛秒種子光；

啁啾布拉格光纖光柵，用于將所述飛秒種子光展寬為納秒激光脈沖；

光耦合輸入輸出器，用于對所述納秒激光脈沖進行耦合輸入以及對放大處理后的納秒激光脈沖進行耦合輸出；

再生放大激光腔，用于對耦合輸入的納秒激光脈沖進行再生放大處理；

所述光耦合輸入輸出器包括光纖耦合準直模塊、光隔離器、第一1/2波片和薄膜偏振片；

所述再生放大激光腔包括普克爾斯盒、第二1/2波片、第一反射模塊、第二反射模塊、第一望遠模塊、第二望遠模塊、第一碟片增益介質、第二碟片增益介質和第三反射模塊；其中，所述第一望遠模塊、第一碟片增益介質與第二望遠模塊、第二碟片增益介質關于所述第二反射模塊對稱分布；

飛秒種子光經過所述啁啾布拉格光纖光柵脈沖展寬成為納秒激光脈沖，以避免飛秒種子光在放大過程發生器件損傷，所述納秒激光脈沖依次經過所述光纖耦合輸入輸出器中的光纖耦合準直模塊、光隔離器和第一1/2波片，轉變為線性p偏振，并穿過所述薄膜偏振片進入所述再生放大激光腔；

納秒激光脈沖通過未加電壓的普克爾斯盒和第二1/2波片后，由線性p偏振轉變為s偏振，并經過所述第一反射模塊后進入所述第一碟片增益介質中；s偏振的飛秒種子光在第一碟片增益介質中提取能量后依次經過第一望遠模塊、第二反射模塊、第二望遠模塊后進入所述第二碟片增益介質中提取能量；

納秒激光脈沖在所述第二碟片增益介質中提取能量后依次經過第三反射模塊和薄膜偏振片后返回至已加電壓的普克爾斯盒，并保持s偏振在所述再生放大激光腔中來回往復震蕩，以對所述第一碟片增益介質和第二碟片增益介質中的能量進行多次提取，直至納秒激光脈沖的能量增益至飽和，然后通過所述光耦合輸入輸出器輸出已經放大的納秒激光脈沖。

2.根據權利要求1所述的基于CPA技術的碟片介質高能量超短脈沖激光再生放大器，其特征在于，還包括一用于對放大的納秒激光脈沖進行脈寬壓縮的可調脈沖壓縮器，所述可調脈沖壓縮器提供的二階色散和三階色散與所述啁啾布拉格光纖光柵提供的從飛秒展寬到納秒所需的二階色散和三階色散分別相對應。

3.根據權利要求2所述的基于CPA技術的碟片介質高能量超短脈沖激光再生放大器，其特征在于，所述可調脈沖壓縮器包括第一光柵、第二光柵、第一反射鏡組、第二反射鏡組、第三反射鏡組和第四反射鏡組；其中，所述第一光柵和第二光柵平行設置，所述第一反射鏡組和所述第三反射鏡組均設置于一可移動平臺上；

放大的納秒激光脈沖通過所述第一光柵衍射后依次經過第一反射鏡組、第二反射鏡組、第三反射鏡組、第二反射鏡組和第一反射鏡組后，進入所述第二光柵發生衍射，并通過第四反射鏡組反射后實現光軸抬高，然后返回至所述第二光柵，并再次經過第一反射鏡組、第二反射鏡組、第三反射鏡組、第二反射鏡組和第一反射鏡組后，由所述第一光柵輸出壓縮光。

4.根據權利要求1所述的基于CPA技術的碟片介質高能量超短脈沖激光再生放大器，其特征在于，還包括一用于同時對所述第一碟片增益介質和第二碟片增益介質進行泵浦的泵浦源。

5.根據權利要求4所述的基于CPA技術的碟片介質高能量超短脈沖激光再生放大器，其特征在于，所述泵浦源通過一分光鏡將泵浦光束分束為第一泵浦光束和第二泵浦光束，所述第一泵浦光束直接照射至所述第一碟片增益介質中，所述第二泵浦光束通過一第四反射模塊反射至所述第二碟片增益介質中。

6.根據權利要求5所述的基于CPA技術的碟片介質高能量超短脈沖激光再生放大器，其特征在于，所述第一反射模塊沿光路依次包括豎直方向平行且不在同一水平線上的第一0°反射鏡和第二0°反射鏡；

所述第二反射模塊包括豎直方向與所述第二0°反射鏡平行的第三0°反射鏡；

所述第三反射模塊包括正向設置的第一45°反射鏡；

所述第四反射模塊包括反向設置的第二45°反射鏡。