[实用新型]一种高能量环形双通激光放大器

说明书

本实用新型公开了一种高能量环形双通激光放大器，涉及激光技术领域，该高能量环形双通激光放大器包括依次设置的振荡器输出部以及环形双通放大器，所述振荡器输出部输出扩束准直光，所述环形双通放大器对所述扩束准直光进行效率放大。本实用新型将晶体棒放大器的双通光路放置在一个环形光路中并且使放大光两次沿着与振荡器输入光相同的方向通过放大器，振荡器和放大器之间至多只设置一个隔离器，既节省了成本，又提高了放大器的效率，相比往返两次的双通光路放大器，环形双通放大器少了一个隔离器，放大效率及激光能量提高了20％以上，同时相较于现有技术也不容易形成谐振腔损坏器件。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种高能量环形双通激光放大器。

背景技术

在短脉冲激光器中实现高能量的常规解决方案是使用各种放大技术和材料的MOPA(主振荡器功率放大器)结构。高能量、低重频的放大器通常采用大直径的Nd:YAG或Nd:YLF、Nd:GLASS激光晶体棒材料制造。放大器激光晶体棒通常直径为10-45mm，长度为100至200mm。低重复频率放大器通常采用闪光灯侧面泵浦，1-8个闪光灯放置在同一个腔体内的激光晶体棒侧面四周，便于激光晶体棒吸收闪光灯的能量产生放大激光1J-100J。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：通常的激光放大器为单通光路，或往返两次的双通光路以增大能量。高能量放大光斑较大，退偏效应明显；往返两次的双通光路由于有放大光沿原路返回改变偏振态后输出，需要在振荡器和放大器之间加1个甚至2个光隔离器；多个光隔离器大大提高了成本，并且大大降低了振荡器输入到放大器的能量，降低了放大器的效率；往返光路的全反镜还容易与振荡器形成谐振腔从而损坏器件。

实用新型内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本实用新型提出一种高能量环形双通激光放大器。

本实用新型提供了一种高能量环形双通激光放大器，包括：依次设置的振荡器输出部以及环形双通放大器，所述振荡器输出部输出扩束准直光，所述环形双通放大器对所述扩束准直光进行效率放大；

所述振荡器输出部包括依次同轴设置的脉冲激光振荡器、光轴变换器、光隔离器、凹透镜以及凸透镜，所述脉冲激光振荡器输出较低能量的p偏振准直光，经过光轴变换器后光轴与所述环形双通放大器的光轴同轴，依次经过光隔离器、凹透镜和凸透镜组成的扩束系统扩束，输出p偏振的扩束准直光到所述环形双通放大器；

所述环形双通放大器包括第一偏振合束器、激光晶体棒放大腔、第二偏振合束器、第一反射镜、第二反射镜、石英片、半波片、第三反射镜以及第三偏振合束器，以所述振荡器输出部输出的扩束准直光的光轴方向为水平正方向，所述第一偏振合束器、激光晶体棒放大腔、第二偏振合束器以及第一反射镜沿水平正方向依次同轴设置，所述第二反射镜设置在所述第一反射镜的正下方，所述第二反射镜、石英片、半波片以及第三反射镜沿水平负方向依次同轴设置，且所述第三反射镜设置在所述第一偏振合束器的正下方，所述第三偏振合束器平行设置在所述第第二偏振合束器的正下方。

在本实用新型的某些实施方式中，所述第一偏振合束器设置为沿所述水平正方向顺时针转动45°，所述第一反射镜设置为沿所述水平正方向逆时针转动45°，所述第二反射镜设置为沿所述水平负方向顺时针转动45°，所述第三反射镜设置为沿所述水平正方向逆时针转动45°，所述第二偏振合束器设置为沿所述水平正方向逆时针转动一个锐角。

在本实用新型的某些实施方式中，所述振荡器输出部输出的扩束准直光为1064nm光、1053nm光中的一种。

在本实用新型的某些实施方式中，所述激光晶体棒放大腔的泵浦光部份为闪光灯、激光二极管中的一种。

在本实用新型的某些实施方式中，所述激光晶体棒放大腔的激光晶体棒部份为Nd:YAG或Nd:YLF、Nd:GLASS中的一种。

在本实用新型的某些实施方式中，所述第一偏振合束器和第二偏振合束器为为偏振分光片、偏振分光棱镜中的一种。