[实用新型]一种多个增益介质的多程光放大器

说明书

本实用新型提供一种多个增益介质的多程光放大器，包括至少两组曲面镜组，曲面镜组由两个曲面镜相对设置而成，两个曲面镜共焦中心处设有增益介质部件，在靠近曲面镜处分别设有光入转向部件、光出转向部件，光入转向部件将光束反射到曲面镜上，光束至少一次经过全部曲面镜后从光出转向部件转出。本实用新型的有益效果是：用多组成对的曲面镜加上增益介质部件，一种多次往返重复成像过程，使得光束在围绕着放大介质的多次放大经过中，保持和放大介质中心线较小的夹角，可以比较有效地和端面泵浦的增益区域重叠，使得通过的光束被放大，并具有较好的光束性能。

技术领域

本实用新型涉及高功率光放大领域，更具体地说涉及一种多个增益介质的多程光放大器。

背景技术

光放大器的主要作用是对光束进行能量放大的系统，主要功能是为了产生能达到应用所需要光束的功率或者脉冲能量，是一种被广泛应用的激光放大器件。

激光放大器技术主要分为再生放大器和线性多程放大器两种。再生放大器是利用一个共振腔体，通过激光光束脉冲的引入，对激光脉冲进行多次来回放大，在达到一定的峰值脉冲能量时，通过电子控制系统快速将所述放大的光脉冲导出，达到放大激光脉冲能量的目的，通过再生放大器进行放大激光脉冲所能够达到的最佳脉冲平均功率，一般来说在十瓦左右。线性多程放大器是通过安排激光束穿过放大介质单次或多次过程时对光束分别进行单次或多次放大，通过线性放大器进行放大的光束能够达到的平均功率，一般可以比再生放大器所能够达到的平均输出功率大，如百瓦、千瓦或万瓦级别。在固体或光纤大功率激光应用中，线性放大器在产生高功率光束的应用中比较广泛。固体激光放大器中，使用多程放大可以达到较高的输出功率。因此，线性多程激光放大器备受重视。

一般的单个多程放大器，比较多的是安排二程放大，明显多于二程放大的放大过程比较难在简单的放大器装置中得到实现。主要原因是二程以上的放大，很难将放大的光束多次引入到同一个放大介质的有效泵浦区域，如在端泵浦情况下保持较小的夹角而和泵浦区域有效重叠，达到较高的放大器效率。一种以板状为放大器介质侧面泵浦，引导激光在板条内经过多次的来回搓开经过有效放大区域的激光放大器，大多数是单程或二程经过局部的有效泵浦区域，部分地解决了大功率放大器的需求。然而，多数板条放大装置所能够输出的激光束质量不会很好，或有放大装置的总体效率不高的弊端。

Sterling Backus等人在美国专利US5,644,424中阐述了一种使用三个镜子就能够有效地对激光束进行多次的循环放大的方法。然而，这些专利所用的方法对更加高的输出光功率的要求来说，由于采用单个的放大介质的泵浦热效应的限制，比较难以达到更高功率。有关先前其他发明的多程线性放大器，可以参考美国专利US3,365,671或者US4,156,852等。

因此，需要有更加大输出功率的线性多程放大，能达到应用所需的输出特性放大器设计。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种多个增益介质的多程光放大器。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现。

一种多个增益介质的多程光放大器，包括至少两组曲面镜组，所述曲面镜组由两个曲面镜相对设置而成，两个所述曲面镜共焦中心处设有增益介质部件，在靠近所述曲面镜处分别设有光入转向部件、光出转向部件，所述光入转向部件将光束反射到所述曲面镜上，所述光束至少一次经过全部所述曲面镜后从所述光出转向部件转出。

进一步，根据权利要求1所述的多个增益介质的多程光放大器，其特征在于：所述曲面镜组中两个曲面镜的中心法线分别与所围绕的增益介质部件的中心光轴线接近共线。

进一步，所述光束的多次循环通过单个放大介质的光线都在平行于二个增益介质中心轴线所在的平面内。

进一步，所述光束的多次循环通过单个放大介质的光线都在垂直于二个增益介质中心轴线所在的平面内。