[发明专利]双脉冲环形激光放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种双脉冲环形激光放大器，属于激光放大器领域。

背景技术

自上世纪80年代起，激光放大技术获得了极大地发展，更加高效的多程放大结构替代了传统的MOPA(Master Oscillator Power Amplifier)结构。然而多程放大结构由于本身主放大器和助推放大器增益的限制，不得不使用昂贵而复杂的预放大系统，并且由于采用远场注入的方式而采用离轴设计，为了避免渐晕损耗，不得不增加主放大腔的长度，导致系统冗长。传统多程放大采用了单光束注入提取能量的方式，由于最初通量较低，主放大器中有大量未提取的能量。为了克服上述缺陷，国内外对此提出了多种构型，如中国专利申请第201621228576.4号公开了一种新型高效高功率环形激光放大器。然而上述文件中波前校正器对入射反射角角度过大的光束校正能力有限，并且所需波前校正器的有效口径远远大于光束口径，制造难度和成本都较大，使其运用有一定的局限性。

因此，需要提出一种高效高能双脉冲环形激光放大器构型，对解决目前高能激光系统所存在的问题是有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双脉冲环形激光放大器，其可以有效地校正激光脉冲内由于光学元件而导致的相位畸变的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双脉冲环形激光放大器，用以对第一激光脉冲、第二激光脉冲进行环形放大，所述双脉冲环形激光放大器包括形成环形光路结构的第一光路通路和第二光路通路；所述第一光路通路包括第一偏振器、第二偏振器、设置在所述第一偏振器和第二偏振器之间的第一内部光路组件、第一变形镜及设置在所述第二偏振器和第一变形镜之间的第一偏振旋转器件，所述第一内部光路组件包括第一激光放大器、第一空间滤波器、第一光电开关、第二激光放大器；所述第二光路通路包括第三偏振器、第四偏振器、设置在所述第三偏振器和第四偏振器之间的第二内部光路组件、第二变形镜及设置在所述第三偏振器和第二变形镜之间的第二偏振旋转器件，所述第二内部光路组件包括第三激光放大器、第二光电开关、第二空间滤波器、第四激光放大器；

所述第一脉冲激光注入至第一偏振器后经第一内部光路组件至第二偏振器，透射经过所述第一偏振器和第一偏振旋转器件至所述第一变形镜，所述第一变形镜将所述第一激光脉冲反射回所述第一偏振旋转器件，经所述第一变形镜反射回所述第一偏振旋转器件的第一激光脉冲通过所述第一偏振旋转器件进行偏振态旋转，进而所述第一激光脉冲经所述第二偏振器反射，经所述第三偏振器反射、透射穿过第二偏振旋转器件以传递至所述第二变形镜，由所述第二变形镜将所述第一激光脉冲反射回所述第二偏振旋转器件，所述第一激光脉冲经所述第二变形镜反射回所述第二偏振旋转器件后通过所述第二偏振旋转器件进行偏振态旋转，继而透射穿过第三偏振器、第二内部光路组件至所述第四偏振器，由所述第四偏振将所述第一脉冲激光反射至所述第一偏振器，所述第一偏振器将所述第一激光脉冲反射至所述第一内部光路以使所述第一激光脉冲在所述双脉冲环形激光放大器内重复循环，直至所述第一光电开关断电，通过所述第二偏振器将所述第一激光脉冲输出；

所述第二脉冲激光注入至第四偏振器后经第二内部光路组件至第三偏振器，透射经过所述第三偏振器和第二偏振旋转器件至所述第二变形镜，所述第二变形镜将所述第二激光脉冲反射回所述第二偏振旋转器件，经所述第二变形镜反射回所述第二偏振旋转器件的第二激光脉冲通过所述第二偏振旋转器件进行偏振态旋转，进而所述第二激光脉冲经所述第三偏振器反射，经所述第二偏振器反射、透射穿过第一偏振旋转器件以传递至所述第一变形镜，由所述第一变形镜将所述第二激光脉冲反射回所述第一偏振旋转器件，所述第二激光脉冲经所述第一变形镜反射回所述第一偏振旋转器件后通过所述第一偏振旋转器件进行偏振态旋转，继而透射穿过第二偏振器、第一内部光路组件至所述第一偏振器，由所述第一偏振将所述第二脉冲激光反射至所述第四偏振器，所述第四偏振器将所述第二激光脉冲反射至所述第二内部光路以使所述第一激光脉冲在所述双脉冲环形激光放大器内重复循环，直至所述第一光电开关断电，通过所述第二偏振器将所述第一激光脉冲输出。

进一步地，所述双脉冲环形激光放大器还包括设置在所述环形结构内的第一反射镜和第二反射镜；所述第一反射镜将所述第一激光脉冲、第二激光脉冲在所述第二偏振器与第三偏振器之间反射传递；所述第二反射镜将所述第一激光脉冲、第二激光脉冲在所述第一偏振器与第四偏振器之间反射传递。

进一步地，所述第一空间滤波器、第二空间滤波器的像面与物面首尾相接。