[发明专利]基于受激布里渊散射的模块化非共线串行组束激光器

说明书

技术领域

本发明涉及基于受激布里渊散射的非共线串行组束技术，属于激光领域。

背景技术

近几年，具有大能量、重复频率、高光束质量固体激光器在工业、科研等领域有着广泛的应用。目前，通过将多束低功率、小能量激光进行合成的技术手段可以有效克服增益介质的尺寸、热影响和损伤阈值等技术难题，实现大能量、高功率激光输出。基于非线性光学相位共轭原理的受激布里渊散射(SBS)非共线串行组束具有结构简单、输出光束质量好、以及抽运光的光束质量和稳定性对输出光影响小等优点，受到科研人员的广泛关注。

但是传统平台式的激光组束装置占地面积大，种子光和抽运光模块之间集成化程度低，并且随着激光束数量增加，装置的空间排布更为复杂、很难实现进一步有效叠加，稳定性随之变差。

发明内容

本发明的目的是为了解决若干束激光进行串行组束时，传统的平台式结构占地面积大、种子光和抽运光模块之间集成化程度低，导致激光束数量无法实现进一步有效叠加的问题，提供一种基于受激布里渊散射的模块化非共线串行组束激光器。

本发明所述的基于受激布里渊散射的模块化非共线串行组束激光器，包括组束激光器主体、m层非共线布里渊放大单元一和n层非共线布里渊放大单元二，n＝m或n＝m-1，m为自然数，且m≥1；

所述组束激光器主体包括单纵模激光器1、光隔离器一3、1/2波片一4、偏振片一5、光隔离器二7、多个抽运光放大模块一8、种子光发生模块9、介质池一11、光学陷阱一12、全反镜一13和偏振分光模块一14，单纵模激光器1出射的光束依次经过光隔离器一3、1/2波片一4和偏振片一5后分为两束，一束经偏振分光模块一14反射进入第一层非共线布里渊放大单元一，另一束经过光隔离器二7后，依次进入多个抽运光放大模块一8，经每个抽运光放大模块一8放大后的抽运光进入介质池一11，从介质池一11出射的抽运光入射至光学陷阱一12，种子光发生模块9产生的种子光入射至介质池一11，从多个抽运光放大模块一8出射的抽运光均与种子光在介质池一11内相交，从介质池一11出射的种子光被全反镜一13反射进入第一层非共线布里渊放大单元一；

非共线布里渊放大单元一包括全反镜三15、介质池二16、光学陷阱二17、全反镜四18、多个抽运光放大模块二19、偏振分光模块二20和偏振片四21；

第一层非共线布里渊放大单元一中：进入的种子光经全反镜三15反射后入射至介质池二16，经该介质池二16放大后的种子光入射至全反镜四18并被该全反镜四18反射进入第一层非共线布里渊放大单元二中，进入该层非共线布里渊放大单元一的抽运光入射至偏振分光模块二20，并被偏振分光模块二20分为反射光和透射光，所述透射光进入第一层非共线布里渊放大单元二中，所述反射光经偏振片四21反射后依次进入多个抽运光放大模块二19，经每个抽运光放大模块二19放大后的抽运光进入介质池二16，从多个抽运光放大模块二19出射的抽运光均与种子光在介质池二16内相交，从介质池二16出射的抽运光入射至光学陷阱二17；

所述的非共线布里渊放大单元二包括全反镜六22、介质池三23、光学陷阱三24、全反镜七25、多个抽运光放大模块三26、偏振分光模块三27和偏振片六28；

第一层非共线布里渊放大单元二中：进入的种子光经全反镜六22反射后进入介质池三23，经该介质池三23放大后的种子光入射至全反镜七25，并被该全反镜七25反射后进入下一层非共线布里渊放大单元一中，进入该层非共线布里渊放大单元二的抽运光入射至偏振分光模块三27，并被偏振分光模块三27分为反射光和透射光，所述透射光进入下一层非共线布里渊放大单元一中，所述反射光经偏振片六28反射后依次进入多个抽运光放大模块三26，经每个抽运光放大模块三26放大后的抽运光进入介质池三23，从多个抽运光放大模块三26出射的抽运光均与种子光在介质池三23内相交，从介质池三23出射的抽运光入射至光学陷阱三24；

m层非共线布里渊放大单元一和n层非共线布里渊放大单元二互相穿插设置，即：从每层非共线布里渊放大单元一出射的种子光入射至下一层非共线布里渊放大单元二的全反镜六22，从该层非共线布里渊放大单元二出射的种子光入射至下一层非共线布里渊放大单元一的全反镜三15；从每层非共线布里渊放大单元一的偏振分光模块二20透射出去的抽运光入射至下一层非共线布里渊放大单元二的偏振分光模块三27，从该偏振分光模块三27透射出去的抽运光入射至下一层非共线布里渊放大单元一的偏振分光模块二20。