[发明专利]一种激光能量放大器

权利要求书

1.一种激光能量放大器，其特征在于：包括信号激光种子源(1)、光纤激光放大模块(2)、第一信号激光波长反射镜(3)、第二信号激光波长反射镜(4)、固体激光放大模块(5)；

所述信号激光种子源(1)用于输出信号激光，包括分布式反馈半导体激光器、光纤激光种子源或固体激光种子源；

所述光纤激光放大模块(2)对信号激光种子源(1)输出的弱信号激光进行增强放大输出，包括全光纤结构信号放大模块或自由空间信号放大模块；

所述第一信号激光波长反射镜(3)和第二信号激光波长反射镜(4)将所述光纤激光放大模块(2)输出的激光束传输到所述固体激光放大模块(5)中；

所述固体激光放大模块(5)将输入激光再进行二次放大后输出，包括固体板条晶体半导体泵浦激光放大模块或固体圆棒晶体脉冲氙灯泵浦激光放大模块。

2.根据权利要求1所述的一种激光能量放大器，其特征在于：所述光纤激光放大模块(2)内部包括依次连接的第一单模光纤在线隔离器(6)、光纤波分复用器(7)、第一泵浦保护器(8)和半导体单模输出泵浦源(9)，用以提供第一级放大的泵浦能量；所述光纤波分复用器(7)后端与单模增益光纤(10)相连，进行信号激光的第一级放大，所述单模增益光纤(10)的输出端再与第二单模光纤在线隔离器(11)相连，所述第二单模光纤在线隔离器(11)的输出端与第一光纤合束器(12)相连，所述第一光纤合束器(12)后端泵浦光纤与第二泵浦保护器(13)输出端相连，所述第二泵浦保护器(13)输入端与第一半导体多模输出泵源(14)相连，用以提供第二级放大的泵浦能量；所述第一光纤合束器(12)后端信号光纤与第一大模场增益光纤(15)相连，进行信号激光的第二级放大，所述第一大模场增益光纤(15)输出端与在线滤波器(16)输入端相连，所述在线滤波器(16)输出端与第三在线隔离器(17)的输入端相连，所述第三在线隔离器(17)的输出端与第二光纤合束器(18)前端信号光纤相连，所述第二光纤合束器(18)前端泵浦光纤与第二半导体多模输出泵源(19)相连接，用以提供第三级放大的泵浦能量；所述第二光纤合束器(18)后端与第二大模场增益光纤(20)相连，进行信号激光的第三级放大，所述第二大模场增益光纤(20)输出端与包层剥除器(21)相连，所述包层剥除器(21)的输出端与光纤-空间隔离器(22)相连，所述光纤-空间隔离器(22)输出的激光光束传输至所述第一信号激光波长反射镜(3)。

3.根据权利要求2所述的一种激光能量放大器，其特征在于：所述第二半导体多模输出泵源(19)中设有6路或18路与所述第二光纤合束器(18)相对应的半导体多模输出泵源。

4.根据权利要求2所述的一种激光能量放大器，其特征在于：所述光纤-空间隔离器(22)与所述第一信号激光波长反射镜(3)之间还设有激光光束缩束镜(23)，所述激光光束缩束镜(23)用以调节输出光束直径大小。

5.根据权利要求1所述的一种激光能量放大器，其特征在于：所述固体激光放大模块(5)包括偏振分光器(51)、灯泵激光器(52)、波片(53)和0°反射镜(54)，经过所述第二信号激光波长反射镜(4)反射后的光束进入所述偏振分光器(51)后再进入所述灯泵激光器(52)中对激光光束进行第二阶段放大，放大后的激光光束通过所述波片(53)和0°反射镜(54)后反向重新进入所述灯泵激光器(52)，反向激光光束经过所述偏振分光器(51)后输出反向、被旋转90°的激光光束。

6.根据权利要求5所述的一种激光能量放大器，其特征在于：所述灯泵激光器(52)至少为一个。

7.根据权利要求5所述的一种激光能量放大器，其特征在于：所述固体激光放大模块(5)为固体板条晶体半导体泵浦激光放大模块时，所述灯泵激光器(52)中包括两套以上的板条增益晶体(501)和半导体泵浦单元(502)，由所述第二信号激光波长反射镜(4)输出的光束穿过所述板条增益晶体(501)和半导体泵浦单元(502)的光学轴向中心进行激光放大，所述板条增益晶体(501)和半导体泵浦单元(502)与冷却介质或散热机构固定在一起，组成一级固体激光放大单元。