[发明专利]结合多重激光束以形成高重复率、高平均功率的极化激光束

权利要求书

1.一种合成一高功率、高重复率的极化激光束的方法，其包含：

产生第一重复率下的具有第一平均功率的多个第一极化激光脉冲的第一极化激光束，该等第一极化激光脉冲以第一极化状态为特征；

产生具有第二平均功率及第二重复率的多个第二极化激光脉冲的第二极化激光束，该等第二极化激光脉冲以第二极化状态为特征；

该等第一极化激光束及该等第二极化激光束的产生制造与该等第二极化激光脉冲于时间不重迭关系的该等第一极化激光脉冲；

引入光学延迟，使得该等各别的第一及第二极化激光脉冲的该等第一及第二极化状态为正交相关；

在一光学光束结合器中结合该等正交相关极化状态下的该第一及第二极化激光束，当结合于该等正交相关第一及第二极化状态下的该等各别第一及第二极化激光束及制造该等第一及第二极化激光脉冲之一沿着一结合光束路径传播的结合光束时，该光学光束结合器以该等第一及第二平均功率的低损耗为特征；及

沿着该结合光束路径提供一光学调变器，该光学调变器可操作以选择性地改变该结合光束的该等第一及第二极化激光脉冲的该等极化状态的该正交关系以制造该等第一及第二激光脉冲的一复合极化光束，该光学调变器响应于一控制信号的不同值将不同光学延迟量选择性地赋予该结合光束，使得该复合极化光束的该等各别第一及第二极化激光脉冲的该等第一及第二极化状态是一致相关；

藉此该复合极化光束以一大于该等第一及第二重复率的复合重复率下具有一大于该等第一及第二平均功率的平均复合功率。

2.如权利要求1所述的方法，其中该光学调变器包括一EOM。

3.如权利要求2所述的方法，其中该光学调变器包括一勃克尔盒(Pockelscell)。

4.如权利要求1所述的方法，其中该等第一及第二极化激光束是由各别第一及第二种子雷射产生。

5.如权利要求4所述的方法，其进一步包含：

沿着该结合光束路径于该光学调变器的下游定位一光隔离器；及

沿着该结合光束路径于该光隔离器的下游定位一光纤放大器。

6.如权利要求1所述的方法，其进一步包含：

将该复合极化光束的传播导引至一沿着该结合光束路径定位于该光学调变器的下游的光学极化器；及

将该控制信号传递至该光学调变器，该控制信号具有控制该光学调变器将光学延迟赋予该等第一及第二极化激光脉冲中的选定者的值，该光学延迟使入射在该光学极化器上的该等选定极化激光脉冲中的每一者采用一导致该光学极化器阻断传输的极化状态。

7.如权利要求6所述的方法，其中该控制信号具有控制该光学调变器将光学延迟量赋予一些第一及第二极化激光脉冲的值，该光学延迟量引起对应该些第一及第二极化激光脉冲的形状的修剪。

8.如权利要求1所述的方法，其中该控制信号具有控制该光学调变器将光学延迟量赋予一些第一及第二极化激光脉冲的值，该光学延迟量引起对应该些第一及第二极化激光脉冲的形状的修剪。

9.如权利要求1所述的方法，其中该等第一及第二极化激光束以发射波长为特征，且该方法进一步包含：

沿着该结合光束路径且在该光学调变器的下游定位一谐波产生器以自该复合极化光束产生一具该等第一及第二极化激光束的该等发射波长的谐波波长的转换复合极化光束。

10.如权利要求1所述的方法，其中该等第一及第二极化激光束以不同发射波长为特征。

11.如权利要求1所述的方法，其中该复合极化光束包含一串交替的第一及第二极化激光脉冲。

12.如权利要求1所述的方法，其中该复合极化光束包含一串定位于两个第二极化激光脉冲之间的两个或两个以上连续第一极化激光脉冲。

13.如权利要求1所述的方法，其进一步包含：

使用光学侦测器以响应于由各别第一及第二脉冲雷射产生的该等第一及第二极化激光脉冲的出现而产生侦测器输出信号；及

提供驱动电路以响应于该等侦测器输出信号而产生该控制信号的该等不同值以抑制在选择性地赋予该结合光束的该等不同光学延迟量上由该等第一及第二极化激光脉冲的不定能量建置时间的效应产生的抖动的一作用。