[发明专利]脉冲激光器偏振合束装置

权利要求书

1.一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于包括输出一路种子光的脉冲激光器（1），将种子光分成n束子种子光的输入分束器（2），对n束子种子光分别进行功率放大的n个激光放大器，对n个激光放大器输出的n束激光进行n-1次两两偏振同相位合束的n-1个偏振相干合束单元，所述n为大于等于2的自然数；每个偏振相干合束单元包括对一路激光放大器输出的激光或合束后的光进行偏振控制的第一偏振控制器（4），对另一路激光放大器输出激光或合束后的光进行偏振控制的第二偏振控制器（6），以及将第一偏振控制器（4）和第二偏振控制器（6）调整的偏振态互相垂直的两路激光进行脉冲相干合成的偏振合束器（8），在其中一个偏振控制器所在的光路上设置有相位控制模块（7），在偏振合束器（8）输出端连接有输出分束器（9），输出分束器（9）的强光输出端作为偏振相干合束单元的输出端，输出分束器（9）的弱光输出端的输出光射入到驱动相位控制模块（7）使两路激光的相位一致的相对相位检测模块（10）上。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于所述脉冲激光器为固体或者全光纤脉冲激光器，激光器的中心波长为1030、1064、1550nm，激光器的重复频率为20kHz-100MHz，激光器的平均功率为几十毫瓦到数百瓦，激光器的脉冲宽度是纳秒、皮秒、飞秒。

3.根据权利要求1所述的一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于所述激光放大器为单极或者多级放大器。

4.根据权利要求2所述的一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于所述激光放大器为固体或者全光纤激光放大器，当所述激光放大器为全光纤激光放大器时，其包括有半导体泵浦激光器，波分复用器，第一增益光纤，所述全光纤锁模激光器和半导体泵浦激光器分别与波分复用器的两个输入端连接，波分复用器输出端通过增益光纤后作为整个放大器的输出端。

5.根据权利要求1所述的一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于所述偏振控制器为半波片或者波片组合结构。

6.根据权利要求1所述的一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于所述相位控制模块（7）是空间光调制器或声光调制器或铌酸锂相位调制器。

7.根据权利要求6所述的一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于所述相位控制模块（7）为空间光调制器，其包括全反射镜（71）和全反射镜（71）相位控制器（72），所述第一偏振控制器（4）调整后的光直接入射到偏振合束器（8）一个面上，第二偏振控制器（6）调整后的光经全反射镜（71）反射，再经相位控制器（72）从偏振合束器（8）的另一面入射；所述相对相位检测模块（10）包括将所述输出分束器（9）的弱光输出端的输出光通过透射、反射分解为相互垂直的两束光的检测用偏振分束器（101），分别探测这两束光的强度大小第一、第二空间光探测器（102、103），在第一、第二空间光探测器（102、103）上连接有根据检测到的光强度信息驱动相位控制器（7）的相位驱动器（104）。

8.根据权利要求1所述的一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于所述偏振合束器（8）是空间或者全光纤偏振合束器。

9.根据权利要求1所述的一种脉冲激光偏振相干合束装置，其特征在于所述输出分束器（9）是具有1%-5%反射率的空间结构的镀膜镜片或是具有1：99的分光比的全光纤分束器。