[发明专利]激光放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光放大器，更详细而言，通过抵消被放大的激光的畸变，能够高输出的激光放大器。

背景技术

最近，在工业及研究现场上对利用激光的领域进行积极地研究。

尤其，最近以分光学、纳米图形化、粒子加速、核融合等研究领域为代表的三维打印、照明、通讯、表演等生活现场以及焊接、切断、表面改质等工业现场上积极地开发着激光。

工业用激光当前所面临的课题是使激光输出高性能化，目前使用的方法是通过将振荡的激光穿过放大介质层来放大激光并提高其输出的方法。

图1是示出目前使用的双通激光放大器(Double-Pass Laser Amplifier)的结构的概略示意图。

图1所示的双通激光放大器10，一对棒形激光放大介质20相隔开配置，在激光放大介质的前侧具备偏振反射镜30，在后侧具备偏振转换板50，在所述偏振转换板50的后侧具备反射镜40。

并且，在一对激光放大介质20之间可以具备90°石英旋光片60(Quartz Rotator)。

由此，从外部振荡而来的激光穿过偏振反射镜30时，只透射朝特定方向振动的激光，透射的激光穿过一对放大介质20时被放大后通过反射镜40而被反射，然后，再次穿过所述一对放大介质20时再次被放大。

此时，激光进行往返时，被所述反射镜40反射之前或之后，可穿过偏振转换板50来转换偏振方向。

并且，穿过所述偏振转换板50而偏振方向被转换的激光不透过所述偏振反射镜30被反射，被反射的激光可通过另外具备的再反射镜70照射到对象或其他的装置。

当激光穿过所述激光放大介质20时会产生热，因此时产生的热发生热偏振畸变效应导致透射的激光束的偏振方向不均匀而发生畸变，生成逆流的激光束。

于是，可通过在两个激光放大介质之间设置所述90°石英旋光片60来抵消从两侧照射的激光的畸变。

但是，所述90°石英旋光片60是只有在照射到两面的激光束的形状相同且对称时才能完整地实现畸变抵消效果，但是，因激光放大介质20内的热而产生的热透镜效应，激光束的直径逐渐变得不对称，此时，如图1所示，发生被所述反射镜40反射后穿过激光放大介质20的激光的一部分不被所述偏振反射镜30反射而透过后逆流(Lr)的问题。

另外，如图2所示，还提出了在激光放大介质20之间设置透镜组80的结构，但是，此结构由于在激光放大器的内部聚焦(f)，因此，在需要高功率输出时，在聚焦(f)的部分发生电火光导致稳定性降低，为防止此现象，需要另外增加真空管(省略图示)等附加组成，而且，在激光透过透镜时，在透镜的表面发生反射而设计上的负担变大。

如图3所示，还提出了将激光放大介质22的两面形成为倾斜或弯曲的结构。但是，此结构由于在激光放大器的内部没有聚焦的部分，因此，不需要真空管，且不需要透镜群或尽量减少透镜群，随此反射面数也会减少。

但是，由于在激光放大介质22的两面具有倾斜或弯曲面，因此，在激光会发生像差，并且，因凹陷的光学面而产生的激光的表面反射引起光学系统的损坏，且设计上的负担也变大。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是为解决所述问题点而提出的，其目的在于，提供一种以最简单的组成减少激光束的畸变现象及逆流现象而能够实现高输出的激光放大器。

本发明的课题并不局限于以上所提及的课题，对于未提及的其他课题本领域的技术人员可通过以下记载将会明确理解。

技术方案

为达成所述课题，根据本发明的一实施例，提供一种激光放大器，其中包括：第一放大介质，用于放大透射的激光；第二放大介质，与所述第一放大介质相隔开配置，用于放大透射的激光；预补偿透镜部，设置于所述第一放大介质的前侧，预补偿照射到所述第一放大介质的激光以抵消在所述第一放大介质和第二放大介质上发生的热透镜效应；第一偏振透射镜，相对于照射至所述第一放大介质的前端的激光倾斜地设置，从所照射的光中对朝特定方向振动的激光进行透射，而对朝其他方向振动的激光进行反射；偏振转换板，设置于所述第二放大介质的后侧，用于转换透过所述第二放大介质的激光的振动方向；以及第一反射镜，设置于所述偏振转换板的后侧，用于反射激光。

所述第一反射镜可形成凸出的反射面以使被反射的激光朝与被照射的路径相同的路径反射。

所述第一反射镜可形成凸出的反射面以使照射到所述反射面的激光截面的任意地点与所述反射面形成垂直。