[发明专利]一种双路共用多程主放大系统

说明书

技术领域

本发明涉及高功率激光系统放大领域，尤其涉及一种双路共用多程主放大系统。

背景技术

高功率激光驱动器能够提供不同特性的高能量激光，目前获得了广泛的应用，特别是用于惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)的研究。为了实现聚变点火，世界各大国纷纷投入巨资建造了多台大型的高功率激光装置，例如美国NIF装置，法国LMJ装置，中国神光系列装置等。它们都具有共同的特点，以钕玻璃作为增益介质，采用多程放大构型，由多路相同激光组成等。主放大系统是ICF激光驱动器主要的部分，体积最大，建造经费最多；它提供主要的能量放大，分为腔内放大和助推放大两段，腔内放大将前级输入激光放大较高的倍数，助推放大提取大部分能量实现高能量输出。ICF激光驱动器规模巨大，耗资惊人，所以降低成本，提高性价比一直是设计的重点，主放大系统的设计更是重中之重，本发明的提出正是为了解决这个问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明设计开发了一种双路共用多程主放大系统，目的在于能够同时实现两束激光等效多程放大，在保证高能量和高质量输出的同时，显著降低主放大系统的建造成本，从而大大提高ICF激光驱动器的性价比。

本发明提供的技术方案为：

一种双路共用多程主放大系统，包括：

一组腔内放大器，其中心设置有第一空间滤波器；

第一组助推放大器和第二组助推放大器，其设置在所述腔内放大器的同侧，且以所述第一空间滤波器为对称中心设置在所述第一空间滤波器的两侧；

其中，两束入射激光同时分别通过第一组助推放大器和第二组助推放大器的入口进入多程主放大系统，并经所述腔内放大器多级放大后分别通过第二组助推放大器和第一组助推放大器的出口输出。

优选的是，所述的双路共用多程主放大系统中，

所述腔内放大器包括两组以第一空间滤波器为对称中心的依次排列的第一反射镜、第一片状放大器和第一偏振组件；

第一组助推放大器和第二组助推放大器均设置在所述腔内放大器的上方，所述第一组助推放大器和第二组助推放大器均包括依次排列的第二空间滤波器、第二片状放大器和第二反射镜；

其中，一束入射激光通过第一组助推放大器的第二空间滤波器进入多程主放大系统，并穿过第一组助推放大器的第二片状放大器，经第一组助推放大器的第二反射镜反射至所述腔内放大器的一个第一偏振组件，然后经所述腔内放大器的一个第一偏振组件反射穿过第一空间滤波器，然后穿过所述腔内放大器的另一个第一偏振组件传输至一个第一片状放大器，再经一个第一反射镜反射回该第一片状放大器，经另一个第一偏振组件穿过所述第一空间滤波器后，再经一个第一偏振组件传输至另一个第一片状放大器后，再经另一个第一反射镜反射回该第一片状放大器，经一个第一偏振组件和所述第一空间滤波器后，然后经另一个第一偏振组件反射至第二组助推放大器的第二反射镜，最终经第二组助推放大器的第二片状放大器和第二空间滤波器输出多级放大后的高能量激光；

另一束入射激光同时通过第二组助推放大器的第二空间滤波器进入多程主放大系统，并穿过第二组助推放大器的第二片状放大器，经第二组助推放大器的第二反射镜反射至所述腔内放大器的另一个第一偏振组件，然后经所述腔内放大器的另一个第一偏振组件反射穿过第一空间滤波器，然后穿过所述腔内放大器的一个第一偏振组件传输至另一个第一片状放大器，再经另一个第一反射镜反射回该第一片状放大器，经一个第一偏振组件穿过所述第一空间滤波器后，再经另一个第一偏振组件传输至一个第一片状放大器后，再经一个第一反射镜反射回该第一片状放大器，经另一个第一偏振组件和所述第一空间滤波器后，然后经一个第一偏振组件反射至第一组助推放大器的第二反射镜，最终经第一组助推放大器的第二片状放大器和第二空间滤波器同时输出多级放大后的高能量激光。

优选的是，所述的双路共用多程主放大系统中，所述第一偏振组件包括偏振旋转器和大口径偏振片，所述大口径偏振片设置在距离所述第一空间滤波器较近的一端。

优选的是，所述的双路共用多程主放大系统中，所述第一偏振组件与所述第一空间滤波器之间还设置有第二偏振组件，所述第二偏振组件设置为至少一个。

优选的是，所述的双路共用多程主放大系统中，所述第二偏振组件为电光开关。

一种双路共用多程主放大系统，包括：

一组腔内放大器，其中心设置有第一空间滤波器；