高光束质量激光放大装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种双程激光放大装置及其系统，该装置包括：第一偏振分光棱镜，用于透射激光中的水平线偏振光，反射该激光中的垂直线偏振光以便被光束监测器接收；偏振片，用于透射来自第一偏振分光棱镜的水平线偏振光；法拉第旋光器，用于将该水平线偏振光的偏振态以第一方向旋转45度；第一二分之一波片，用于将该线偏振光的偏振态以第一方向旋转一预定夹角；激光放大器，用于将该线偏振光进行能量放大；第二偏振分光棱镜，用于反射垂直线偏振光，透射水平线偏振光以便被光束监测器接收；反射镜，用于将该垂直线偏振光原路反射回。本发明专利技术实施例具有光束实时监测功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光器
，特别是涉及一种双程激光放大装置及其系统。
技术介绍
大型复杂激光器中，需要对激光器进行双程放大，以提取更多的能量，获得更高的能量输出，此为双程激光放大装置。传统的双程激光放大装置如图1所示，注入的激光为水平线偏振光，透射偏振器1至激光放大器2，激光被激光放大器2放大后，输出至法拉第旋光器3，被法拉第旋光器3顺时针(逆时针)旋转45度后，输出至反射镜4，被反射镜4反射回法拉第旋光器3，激光再次被法拉第旋光器3顺时针(逆时针)旋转45度为垂直线偏振光，并输出至激光放大器2被再次放大，而后输出至偏振器1，并被偏振器1反射输出。传统的双程激光放大装置中，缺少实时光束监测功能，很难保证输出光束的光束质量。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种具有实时光束监测功能的双程激光放大装置及其系统。本专利技术实施例提供一种双程激光放大装置，该装置包括：第一偏振分光棱镜，用于接收注入的激光，并透射该激光中的水平线偏振光，反射该激光中的垂直线偏振光以便被光束监测器接收；偏振片，用于透射来自第一偏振分光棱镜的水平线偏振光；法拉第旋光器，用于将偏振片出射的水平线偏振光的偏振态以第一方向旋转45度；第一二分之一波片，用于将法拉第旋光器输出的线偏振光的偏振态以第一方向旋转一预定夹角；激光放大器，用于将第一二分之一波片输出的线偏振光进行放大；第二偏振分光棱镜，用于反射激光放大器输出的光中的垂直线偏振光，透射激光放大器输出的光中的水平线偏振光以便被光束监测器接收；反射镜，用于将第二偏振分光棱镜出射的垂直线偏振光原路反射回第二偏振分光棱镜，以使得该线偏振光返回激光放大器并被再次放大。本专利技术实施例还提供一种双程激光放大系统，该系统包括双程激光放大装置，第一光束监测器与第二光束检测器；双程激光放大装置包括：第一偏振分光棱镜，用于接收注入的激光，并透射该激光中的水平线偏振光，反射该激光中的垂直线偏振光至第一光束监测器；偏振片，用于透射来自第一偏振分光棱镜的水平线偏振光；法拉第旋光器，用于将偏振片出射的水平线偏振光的偏振态以第一方向旋转45度；第一二分之一波片，用于将法拉第旋光器输出的线偏振光的偏振态以第一方向旋转一预定夹角；激光放大器，用于将第一二分之一波片输出的线偏振光进行放大；第二偏振分光棱镜，用于反射激光放大器输出的光中的垂直线偏振光，透射激光放大器输出的光中的水平线偏振光至第二光束监测器；反射镜，用于将第二偏振分光棱镜出射的垂直线偏振光原路反射回第二偏振分光棱镜，以使得该线偏振光返回激光放大器并被再次放大。其中，注入的激光为线偏振光，且该线偏振光的偏振态与水平偏振态的夹角大于等于-1度且小于等于1度。其中，该装置还包括：第二二分之一波片，用于接收注入的激光，该注入的激光为线偏振光，并将该线偏振光的偏振态改为与水平偏振态的夹角绝对值大于等于0.5度且小于等于1度；第一偏振分光棱镜从第二二分之一波片接收注入的激光。其中，第一二分之一波片将偏振态以第一方向旋转的预定夹角大于等于44度且小于等于46度。其中，上述预定夹角的范围为大于等于44度且小于等于44.5度，以及大于等于45.5度且小于等于46度。与现有技术相比，本专利技术实施例包括如下有益效果：本专利技术实施例中，激光在被激光放大器放大之前，被第一偏振分光棱镜分为两部分，一部分进入后续光路被激光放大器放大，另一部分能够被光束检测器接收，以看入射的光束质量好不好；激光在被激光放大器一程放大后，被第二偏振分光棱镜分为两部分，一部分进入后续光路被激光放大器再次放大，另一部分能够被光束检测器接收，以看经过一程放大后光束质量是否劣化。因此，本实施例的双程激光放大装置中，具有光束实时监测功能，能够保证输出光束的光束质量。附图说明图1是现有技术中双程激光放大装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例中双程激光放大装置的一个实施例的结构示意图；图3是入射光线和反射光线经偏振片、顺时针法拉第旋光器、第一二分之一波片的偏振态改变示意图；图4是入射光线和反射光线经偏振片、逆时针法拉第旋光器、第一二分之一波片的偏振态改变示意图；图5是本专利技术实施例中双程激光放大装置的另一实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例进行详细说明。实施例一请参阅图2，图2是本专利技术实施例中双程激光放大装置的一个实施例的结构示意图。如图2所示，双程激光放大装置100包括第一偏振分光棱镜(PBS，PolarizationBeamSplitter)110，偏振片120，法拉第旋光器130、第一二分之一波片140、激光放大器150、第二偏振分光棱镜160、反射镜170。第一偏振分光棱镜110用于接收外部设备注入的激光，并透射该激光中的水平线偏振光，反射该激光中的垂直线偏振光以便被光束监测器接收，例如被图像传感器(CCD，Charge-coupledDevice)接收。具体地，在本实施例中，垂直线偏振光经第一偏振分光棱镜110以45度反射角反射至CCD1，水平线偏振光经第一偏振分光棱镜110透射至偏振片120。光束检测器用来监测光斑的近场分布，以此来看光束质量好不好、光束分布是否均匀。由于光束检测器检测所需的光束能量只需少量，所以应尽可能让注入的激光大部分被第一PBS透射给偏振片120，因此应尽可能让外部设备注入的激光的大部分能量为水平线偏振光。优选地，注入的激光为线偏振光，且该线偏振光的偏振态与水平偏振态的夹角大于等于-1度且小于等于1度。当然，在不考虑能量损耗的情况下，可以对外部设备注入的激光无要求，该激光可以是与水平偏振态的夹角较大的线偏振光、也可以是圆偏振光或者自然光等。偏振片120用于透射来自第一PBS110的水平线偏振光至法拉第旋光器130。法拉第旋光器130用于将偏振片120出射的水平线偏振光的偏振态以第一方向旋转45度。第一二分之一波片140用于将法拉第旋光器130输出的线偏振光的偏振态以第一方向旋转一预定夹角，并出射至激光放大器150，第一方向为顺时针或逆时针。激光放大器150用于将第一二分之一波片140输出的线偏振光进行放大，并出射至第二偏振分光棱镜160。第二偏振分光棱镜160用于反射激光放大器150输出的光中的垂...

【技术保护点】
一种双程激光放大装置，其特征在于，包括：第一偏振分光棱镜，用于接收注入的激光，并透射该激光中的水平线偏振光，反射该激光中的垂直线偏振光以便被光束监测器接收；偏振片，用于透射来自第一偏振分光棱镜的水平线偏振光；法拉第旋光器，用于将所述偏振片出射的水平线偏振光的偏振态以第一方向旋转45度；第一二分之一波片，用于将所述法拉第旋光器输出的线偏振光的偏振态以第一方向旋转一预定夹角；激光放大器，用于将第一二分之一波片输出的线偏振光进行放大；第二偏振分光棱镜，用于反射所述激光放大器输出的光中的垂直线偏振光，透射该激光放大器输出的光中的水平线偏振光以便被光束监测器接收；反射镜，用于将第二偏振分光棱镜出射的垂直线偏振光原路反射回第二偏振分光棱镜，以使得该线偏振光返回所述激光放大器并被再次放大。

【技术特征摘要】
1.一种双程激光放大装置，其特征在于，包括：
第一偏振分光棱镜，用于接收注入的激光，并透射该激光中的水
平线偏振光，反射该激光中的垂直线偏振光以便被光束监测器接收；
偏振片，用于透射来自第一偏振分光棱镜的水平线偏振光；
法拉第旋光器，用于将所述偏振片出射的水平线偏振光的偏振态
以第一方向旋转45度；
第一二分之一波片，用于将所述法拉第旋光器输出的线偏振光的
偏振态以第一方向旋转一预定夹角；
激光放大器，用于将第一二分之一波片输出的线偏振光进行放大；
第二偏振分光棱镜，用于反射所述激光放大器输出的光中的垂直
线偏振光，透射该激光放大器输出的光中的水平线偏振光以便被光束
监测器接收；
反射镜，用于将第二偏振分光棱镜出射的垂直线偏振光原路反射
回第二偏振分光棱镜，以使得该线偏振光返回所述激光放大器并被再
次放大。
2.根据权利要求1所述的双程激光放大装置，其特征在于，所
述注入的激光为线偏振光，且该线偏振光的偏振态与水平偏振态的夹
角大于等于-1度且小于等于1度。
3.根据权利要求1所述的双程激光放大装置，其特征在于，该
装置还包括：第二二分之一波片，用于接收所述注入的激光，该注入
的激光为线偏振光，并将该线偏振光的偏振态改为与水平偏振态的夹
角绝对值大于等于0.5度且小于等于1度；
所述第一偏振分光棱镜从第二二分之一波片接收所述注入的激
光。
4.根据权利要求1所述的双程激光放大装置，其特征在于，所
述第一二分之一波片将偏振态以第一方向旋转的预定夹角大于等于
44度且小于等于46度。
5.根据权利要求4所述的双程激光放大装置，其特征在于，所
述预定夹角的范围为大于等于44度且小于等于44.5度，以及大于等
于45.5度且小于等于46度。
6.一种双程激光放大系统，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐熊忻，樊仲维，邱基斯，王昊成，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11