[发明专利]光学放大装置和光照射装置

说明书

本发明公开了光学放大装置和光照射装置。本发明提供了用于放大来自光源的光的光学放大装置，包括：组合器，被配置为将在第一输入端口处从光源接收的光作为第一光输出，并将在第二输入端口处接收的光作为第二光输出；光学放大器，被配置为放大从组合器输出的第一光和第二光中的每一个的强度；分路器，被配置为从第一输出端口输出接收到的第一光，并从第二输出端口输出接收到的第二光；以及光学调制器，被配置为衰减从分路器的第一输出端口输出的光的强度，其中从分路器的第一输出端口输出的光经由光学调制器在组合器的第二输入端口处被接收。

技术领域

本发明涉及光学放大装置和光照射装置。

背景技术

为了获得高功率的激光输出，使用一种技术，在该技术中使用基于受激辐射原理的外部放大器来增加来自具有相对低输出和高稳定性的种子光源的输出。这种技术被称为MOPA(主振荡器功率放大器)。

MOPA可以被用于放大锁模激光器等的短脉冲激光输出。例如，在短脉冲激光器中，为了在谐振器中连续稳定地振荡几皮秒(ps)或小于几皮秒(ps)的激光束，谐振器中的脉冲束的状态(能量、脉冲持续时间和频谱)被限制到一定范围，使得难以增加来自谐振器的直接输出。特别地，在使用光纤的光纤激光器中，来自谐振器的输出会受到光纤中的非线性效应和击穿阈值的限制。因此，在这种情况下，优选的是使用MOPA方法。MOPA方法不仅可以用于短脉冲激光器，而且可以放大从小型、廉价且稳定的半导体激光器输出的CW光(连续波光)。

在放大脉冲光的光学放大器中，能够被放大的脉冲光阵列的平均功率受到限制。因此，为了使用光学放大器增加一个脉冲光分量的脉冲能量(光强度)，优选的是使用诸如脉冲拾取器(picker)之类的光学调制器来减小脉冲光阵列的重复频率，然后将脉冲光阵列输入到光学放大器。另一方面，当减小脉冲光阵列的重复频率时，脉冲光分量之间的周期变得更长。为此，在从光学放大器输出的脉冲光阵列中，在脉冲光分量之间生成的作为噪声的ASE光(放大自发辐射光)趋向于大。

日本专利公开No.2018-45229提出了一种使用偏振使脉冲光阵列传播通过频谱滤波器和光学放大器两次以减小频谱线宽的方法。在日本专利公开No.2018-45229中描述的方法中，为了抑制ASE光和由于消光比引起的振荡，使用偏振在环路中调节被输入到光学放大器的激发光的输出。但是，这种方法抑制了光学放大器的放大因子，并且在光学放大的效率方面不充分。

发明内容

本发明提供了例如低噪声且高效率的光学放大装置。

根据本发明的一个方面，提供了用于放大来自光源的光的光学放大装置，包括：组合器，被配置为将在第一输入端口处从光源接收的光作为第一光输出，并将在第二输入端口处接收的光作为具有与第一光的偏振状态不同的偏振状态的第二光输出；光学放大器，被配置为放大从组合器输出的第一光和第二光中的每一个的强度；分路器，被配置为从光学放大器接收第一光并从第一输出端口输出第一光，并且从光学放大器接收第二光并从第二输出端口输出第二光；以及光学调制器，被配置为根据控制信号衰减从分路器的第一输出端口输出的光的强度，其中从分路器的第一输出端口输出的光经由光学调制器在组合器的第二输入端口处被接收。

通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的光学放大装置的布置示例的视图；

图2是示出示例1中的光学放大装置的布置的视图；

图3是示出根据第二实施例的光学放大装置的布置示例的视图；

图4是示出示例2中的光学放大装置的布置的视图；

图5是示出示例3和示例4中的每一个示例中的光学放大装置的布置的视图；

图6是示出示例5中的光学放大装置的布置的视图；