[发明专利]光纤-固体混合放大激光系统

权利要求书

1.一种光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，包括：

皮秒光纤激光器，产生种子光；

光纤隔离器，限制所述种子光沿光向传播，并隔离经光纤回波反射的光；

第一半波片，将所述光纤隔离器出射的种子光的偏振态旋转预定夹角，调节种子光的功率，以实现对不同种子光功率增益的研究；

第一偏振分光棱镜，透射所述第一半波片出射的种子光中的P偏振光；

第一耦合透镜，将来自于所述第一偏振分光棱镜的P偏振光耦合到LD双端面泵浦的固体激光放大器；

LD双端面泵浦的固体激光放大器，对接收的P偏振光进行双通放大，射出放大激光；

光隔离器，设置于所述第一半波片与第一偏振分光棱镜之间，用于隔离依次经所述第一耦合透镜、第一偏振分光棱镜原路返回的放大激光中的P偏振光，并将该P偏振光改变成S偏振 光后全部反射至第二耦合透镜，防止放大激光中的P偏振光对所述种子光造成损伤；

第二耦合透镜，将来自于所述光隔离器的S偏振光耦合到LD侧面泵浦的固体激光放大器；

LD侧面泵浦的固体激光放大器，对接收的S偏振光进行双通放大，射出最终放大激光；

其中，所述光隔离器包括依次连接的第二偏振分光棱镜、法拉第旋光器、以及第二半波片；所述第二偏振分光棱镜连接第一半波片，所述第二半波片连接第一偏振分光棱镜；所述第二半波片将第一偏振分光棱镜射出的放大激光中的P偏振光的偏振态旋转一定的角度；所述法拉第旋光器将所述第二半波片输出的线偏振光的偏振 态旋转一定的角度，输出S偏振光；所述第二偏振分光棱镜将所述法拉第旋光器输出的S偏振光反射至第二耦合透镜。

2.如权利要求1所述的光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，所述第二耦合透镜与所述LD侧面泵浦的固体激光放大器之间的光路上依次设有第三半波片、反射镜以及薄膜偏振片；所述第三半波片与所述薄膜偏振片用于调节S偏振光的偏振态，所述反射镜用于调节光路。

3.如权利要求1所述的光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，所述LD双端面泵浦的固体激光放大器包括：光轴上依次连接的第一LD阵列、第一耦合透镜组、第一双色耦合镜、固体激光介质、第二双色耦合镜、第二耦合透镜组、第二LD阵列，且所述第一耦合透镜组与所述第二耦合透镜组以所述固体激光介质为中心成对称分布；所述第一LD阵列与所述第二LD阵列用于产生泵浦光；所述第一耦合透镜组用于将所述第一LD阵列产生的泵浦光耦合到所述固体激光介质以激励固体激光介质对偏振光进行放大；所述第一双色耦合镜用于反射接收的P偏振光至所述固体激光介质，或反射双通放大激光至原光路；所述第二双色耦合镜用于反射放大激光至所述固体激光介质；所述第二耦合透镜组用于将所述第二LD阵列产生的泵浦光耦合到所述固体激光介质以激励固体激光介质对接收的放大激光进行再次放大，输出双通放大激光。

4.如权利要求3所述的光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，所述第一耦合透镜组与所述第二耦合透镜组相同，均包括焦距不同的两个透镜，两个透镜的表面均设有对泵浦光和放大激光具有高透射率的介质膜。

5.如权利要求3所述的光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，所述第一双色耦合镜与所述第二双色耦合镜相同，均是面向固体激光介质的一面镀了对泵浦光高透过率，且对放大激光高反射率的双色介质膜，另一面镀了对泵浦光高透过率的介质膜。

6.如权利要求3所述的光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，所述固体激光介质为双端键合的Nd:YVO₄复合晶体。

7.如权利要求3所述的光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，放大激光系统还包括位于所述第二双色耦合镜反射后光束交点处的第一0°反射镜，用于反射全部放大激光，使光束原路返回至所述固体激光介质再次放大。

8.如权利要求1所述的光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，所述LD侧面泵浦的固体激光放大器包括：光轴上依次连接的第一侧面泵浦模块、石英旋光器、4f成像系统、第二侧面泵浦模块、四分之一波片。

9.如权利要求8所述的光纤-固体混合放大激光系统，其特征在于，所述第一侧面泵浦模块与所述第二侧面泵浦模块均为Nd:YAG泵浦模块。