[发明专利]一种新型激光放大器

说明书

本发明提供了一种新型激光放大器，该方案包括由内至外依次设置的放大增益介质、增益介质定位块、方形密封条、循环水冷却箱、泵浦光反射器、反射器定位块、LD泵浦光源、LD泵浦光源冷却底座、外壳体顶板、外壳体底板、外壳体左右侧板和外壳体前后侧板。整个设计结构紧凑，实现了LD泵浦放大器模块小型化，减少了LD泵浦放大器模块在整个激光链路中的空间占比；再通过外部紧定螺钉挤压上下循环水冷却箱，从而压紧冷却箱和放大增益介质之间的方形密封条，实现密封。该设计使得放大增益介质在工作中能够得到有效冷却，同时保证良好的密封性。设计中还采取了横向宽度尽可能小的“L”型挡片，保证了增益介质4个侧边的有效通光面积。

技术领域

本发明涉及的是高功率固体激光器领域，尤其是一种新型激光放大器。

背景技术

重频大能量脉冲激光光源在工业加工制造(激光冲击强化、激光冲击成形等)、国防、科研(重频飞秒激光泵浦源、百焦耳级重频皮秒激光、紫外负载损伤研究等)等领域有广泛的应用需求，是美国利弗莫尔国家实验室、法国里梅尔国家实验室、日本大阪大学激光工程中心，以及韩国、英国、中国等主要国家持续投入研究的热点。

大能量脉冲激光光源一般采取主振荡+功率放大(MOPA)或多程放大构型，包括种子光源、激光放大器、空间滤波器、集中控制与同步、隔离组件、波前控制、参数测量等分系统，其中激光放大器提供超过99％的能量与功率，是整个激光装置的核心部件。

现有的钕玻璃激光放大器存在仅能实现单次运行、增益较低、光束质量较差等问题，是制约整个激光装置高增益高光束质量重复频率运行的“瓶颈”，因此当前重频大能量脉冲激光光源的研究迫切需要一种增益能力强、重复频率运行，同时具备高光束质量的激光放大器。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种新型激光放大器的技术方案，该方案采用全新的放大器结构设计，能够解决钕玻璃激光放大器泵浦效率、增益能力、重复频率运行、高光束质量等技术问题。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

一种新型激光放大器，包括有泵浦光反射器、LD泵浦光源、放大增益介质和外壳体；放大增益介质固定在外壳体的中部；LD泵浦光源设置在放大增益介质的两侧；放大增益介质与LD泵浦光源之间设置有泵浦光反射器；外壳体为由外壳体顶板、外壳体底板、外壳体左右侧板以及外壳体前后侧板组成的中空的长方体结构；外壳体底板和外壳体顶板的内侧均设置有一个循环水冷却箱；放大增益介质、LD泵浦光源以及泵浦光反射器均夹在上、下两个循环水冷却箱之间；外壳体前后侧板设置有用于使放大增益介质发出的光束射出的通光口。

作为本方案的优选：LD泵浦光源的侧面设置有紧密贴合的LD泵浦光源冷却底座；LD泵浦光源冷却底座固定在外壳体左右侧板上；LD泵浦光源冷却底座设置有LD泵浦模块进水口接插件和LD泵浦模块出水口接插件；外壳体左右侧板上设置有用于通过LD泵浦模块进水口接插件和LD泵浦模块出水口接插件的通孔。

作为本方案的优选：循环水冷却箱靠近放大增益介质的一面设置有矩形框；矩形框与放大增益介质密封接触；循环水冷却箱靠近外壳体顶板或外壳体侧板的一面设置有长条形凹槽，凹槽内设置有聚四氟乙烯条；上下两个所述循环水冷却箱通过外壳体顶板和外壳体底板上设置的紧定螺钉相互压紧；紧定螺钉与聚四氟乙烯条接触。

作为本方案的优选：矩形框的外边框的长边尺寸大于放大增益介质，短边尺寸与放大增益介质相同。

作为本方案的优选：矩形框的表面设置有U型槽；U型槽内装配有方形密封条。

作为本方案的优选：矩形框的长边上设置有增益介质定位块和定位销螺钉；增益介质定位块包括圆形下沉孔部分和L型挡片部分；圆形下沉孔部分用于与定位销螺钉间隙配合；L型挡片部分用于对放大增益介质进行限位。

作为本方案的优选：泵浦光反射器通过反射器定位块固定在外壳体底板上。