[发明专利]一种激光再生放大器

权利要求书

1.一种激光再生放大器，其特征在于，包括：全固态皮秒激光锁模振荡器、第一光路调整模块、8字形光路谐振腔、耦合模块和泵浦模块，其中，8字形光路谐振腔中包含平行放置的调Q晶体和增益晶体；

泵浦模块发出的泵浦光经过耦合模块耦合进入增益晶体，全固态皮秒激光锁模振荡器发出种子光经过第一光路调整模块进行光路调整后进入8字形谐振腔，在增益晶体中经过多次放大后透过调Q晶体输出。

2.根据权利要求1所述的激光再生放大器，其特征在于，所述第一光路调整模块为偏振片或格兰棱镜，在种子光为垂直偏振的种子光的情况下，其放置的方向为适于反射垂直方向偏振光，在种子光为水平偏振的种子光的情况下，其放置的方向为适于反射水平方向偏振光。

3.根据权利要求1所述的激光再生放大器，其特征在于，所述第一光路调整模块为平面反射镜。

4.根据权利要求1所述的激光再生放大器，其特征在于，所述8字形光路谐振腔，包括：位于8字形光路谐振腔顶端依次排列的第一反射模块、第一偏振模块、调Q晶体和第二偏振模块，位于8字形光路谐振腔底端依次平行排列的第一双色镜模块、增益晶体和第二双色镜模块，以及，位于8字形光路谐振腔中部交叉光路上的偏振方向调整模块和第二反射模块。

5.根据权利要求4所述的激光再生放大器，其特征在于，在种子光为垂直偏振的种子光的情况下：

所述第一偏振模块和第二偏振模块为偏振片或格兰棱镜，其放置的方向为适于反射垂直偏振光、透射水平偏振光；

在再生光的每一个输出周期内，所述调Q晶体在种子光透过之后上电，直到增益晶体中的能级反转粒子数达到最大时断电；

进入8字形光路谐振腔中的垂直偏振种子光经过第一偏振模块反射后进入未上电的调Q晶体，经过调Q晶体透射后入射到第二偏振模块，经过第二偏振模块反射的垂直偏振种子光经过第二反射模块反射后到达第一双色镜模块，第一双色镜模块将垂直偏振种子光反射进入增益晶体，经过增益晶体放大后得到的垂直偏振再生光输出到第二双色镜模块，第二双色镜模块将垂直偏振再生光反射后经偏振方向调整模块得到水平偏振再生光，再经第一反射模块反射后透过第一偏振模块进入上电的调Q晶体转换成垂直偏振再生光，依前述光路在8字形光路谐振腔中进行多次放大，直到增益晶体中的能级反转粒子数达到最大时，经过多次放大的再生光依次透过断电的调Q晶体和第二偏振模块输出。

6.根据权利要求4所述的激光再生放大器，其特征在于，在种子光为水平偏振的种子光的情况下：

所述第一偏振模块和第二偏振模块为偏振片或格兰棱镜，其放置的方向为适于反射水平偏振光、透射垂直偏振光；

在再生光的每一个输出周期内，所述调Q晶体在种子光透过之后上电，直到增益晶体中的能级反转粒子数达到最大时断电；

进入8字形光路谐振腔中的水平偏振种子光经过第一偏振模块反射后进入未上电的调Q晶体，经过调Q晶体透射后入射到第二偏振模块，经过第二偏振模块反射的水平偏振种子光经过第二反射模块反射后到达第一双色镜模块，第一双色镜模块将水平偏振种子光反射进入增益晶体，经过增益晶体放大后得到的水平偏振再生光输出到第二双色镜模块，第二双色镜模块将水平偏振再生光反射后经偏振方向调整模块得到垂直偏振再生光，再经第一反射模块反射后透过第一偏振模块进入上电的调Q晶体转换成水平偏振再生光，依前述光路在8字形光路谐振腔中进行多次放大，直到增益晶体中的能级反转粒子数达到最大时，经过多次放大的再生光依次透过断电的调Q晶体和第二偏振模块输出。

7.根据权利要求1所述的激光再生放大器，其特征在于，所述全固态皮秒激光锁模振荡器为Nd:YVO₄锁模皮秒振荡器；

所述耦合模块采用光学耦合系统，其耦合比例为1：1.5～1:2；

所述泵浦模块采用端面连续泵浦或者端面脉冲泵浦的方式将泵浦光入射到增益晶体中。

8.根据权利要求4所述的激光再生放大器，其特征在于，所述第一反射模块和第二反射模块为平面反射镜；

所述第一双色镜模块和第二双色镜模块为平凸双色镜，其平面一侧镀有泵浦光增透膜，凸面一侧依次镀有泵浦光增透膜和再生光全反膜；

所述偏振方向调整模块为二分之一波片。