一种激光能量稳定放大控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光能量稳定放大控制装置及其控制方法，属于激光技术及器件领域。激光能量稳定放大控制装置沿着激光信号传输方向依次设置有前级放大器、腔外偏振片、45°转子、45°法拉第旋光器、激光谐振放大器、探测反馈控制模块。本发明专利技术能结合线性稳定放大器和多程饱和放大器的工作特性，并采用端镜漏光实时检测实时反馈的方式，通过调节线性稳定放大器的增益放大倍数实现激光能量的高稳定性放大控制，不仅可以实现极高放大倍数的增益能力，而且激光能量稳定性极高，激光信号柔性传输，性能可靠稳定，可以抑制前级激光信号的注入能量抖动和自身的增益起伏，装置较简单，成本较低，可靠性好，适应于不同脉冲宽度精密时域整形的激光信号。

【技术实现步骤摘要】
一种激光能量稳定放大控制装置及控制方法
本专利技术属于激光技术及器件领域，具体涉及一种激光能量稳定放大控制装置及其控制方法。
技术介绍
高稳定性的激光能量输出对于激光材料加工、医学诊断、精密时空探测等诸多领域具有重要应用价值。同样，应用于惯性约束聚变和极端高能量密度物理研究的高功率激光装置对激光信号的能量稳定性也有苛刻的要求。不同研究目标的精密物理实验需要脉冲宽度从百皮秒到数十纳秒不等的精密时域整形的激光信号。为了满足精密物理实验的需求，通常需要高功率激光装置对不同脉冲宽度精密时域整形的激光信号都具备高能量稳定性。预放大系统是高功率激光装置连接前端系统和主放大系统的关键环节，是激光信号能量控制的主要控制单元。因此，需要高功率激光装置的预放大系统对不同脉冲宽度精密时域整形的激光信号都具备高能量稳定性。根据“GaoSong，DengQinghua，TangJun，etal.EnergybalanceandstabilityanalysisofoutputenergyofpreamplifiersysteminSG-IIIfacility.H本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光能量稳定放大控制装置，其特征在于，沿着激光信号传输方向依次设置有前级放大器(1)、腔外偏振片(2)、45°转子(3)、45°法拉第旋光器(4)、激光谐振放大器(A)、探测反馈控制模块(C)；/n所述激光谐振放大器(A)包括腔内偏振片(5)、λ/4波片(6)、普克尔盒电光开关(7)、第一端镜(8)、第二端镜(9)、增益介质(10)；所述一端镜(8)与第二端镜(9)一起构成激光谐振放大腔。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光能量稳定放大控制装置，其特征在于，沿着激光信号传输方向依次设置有前级放大器(1)、腔外偏振片(2)、45°转子(3)、45°法拉第旋光器(4)、激光谐振放大器(A)、探测反馈控制模块(C)；
所述激光谐振放大器(A)包括腔内偏振片(5)、λ/4波片(6)、普克尔盒电光开关(7)、第一端镜(8)、第二端镜(9)、增益介质(10)；所述一端镜(8)与第二端镜(9)一起构成激光谐振放大腔。


2.如权利要求1所述的一种激光能量稳定放大控制装置，其特征在于，其中所述前级放大器(1)用以将注入激光信号进行线性放大；所述腔外偏振片(2)用以在水平放置时透射P偏振态的激光信号、并反射S偏振态的激光信号；所述45°转子(3)用以将激光信号偏振态旋转45°；所述45°法拉第旋光器(4)用以将激光信号偏振态旋转45°；所述腔内偏振片(5)用以在水平放置时透射P偏振态的激光信号、并反射S偏振态的激光信号；
所述λ/4波片(6)用以将通过它的激光信号的o光、e光附加λ/4的相位差；所述普克尔盒电光开关(7)用以在特定电压加载下改变通过的激光信号的o光、e光的附加相位差；所述第一端镜(8)和第二端镜(9)均为反射镜、用于反射激光信号，且第一端镜(8)与第二端镜(9)一起构成激光谐振放大腔；所述第一端镜(8)还具备部分透光功能用于进行漏光检测；所述增益介质(10)用以对通过的激光信号提供能量放大作用。


3.如权利要求1所述的一种激光能量稳定放大控制装置，其特征在于，所述注入激光依次通过前级放大器(1)、腔外偏振片(2)、45°转子(3)、45°法拉第旋光器(4)后以S偏振态注入到激光谐振放大器的所述腔内偏振片(5)中，并在激光谐振放大器中进行放大；当激光信号被放大并达到预设能量值后通过腔内偏振片(5)以S偏振态从激光谐振放大器中输出，最后依次通过所述45°法拉第旋光器(4)、45°转子(3)后从所述腔外偏振片(2)反射输出。


4.如权利要求3所述的一种激光能量稳定放大控制装置，其特征在于，经过腔内偏振片(5)反射的激光信号依次通过λ/4波片(6)和普克尔盒电光开关(7)后到达所述第一端镜(8)；所述第一端镜(8)将激光信号反向传输后，再次通过普克尔盒电光开关(7)、λ/4波片(6)、腔内偏振片(5)、增益介质(10)到达第二端镜(9)处后、被第二端镜(9)反射后原路返回，如此往返使得激光信号在激光谐振放大器中被连续放大；当激光信号被放大到预设能量值后从所述腔内偏振片(5)反射并从激光谐振放大器中输出。


5.如权利要求1所述的一种激光能量稳定放大控制装置，其特征在于，所述探测反馈控制模块(C)包括位于第一端镜(8)后表面处的光电探测器(11)，用以－将第一端镜(8)漏出的激光信号进行光电转换；还包括与光电探测器(11)通过射频线连接的示波器(12)，用以读取并显示激光信号的时间波形信息；还包括与示波器(12)通过网络连接的反馈控制单元(13)，用以读取示波器(12)显示的时间波形，并对时间波形进行判断处理，然后将基于对时间波形分析后的调整信号通过网络发送给前级放大器(1)，从而控制前级放大器(1)的增益放大倍数，并最终实现能量稳定性优良的激光输出。


6.如权利要求1所述的一种激光能量稳定放大控制装置，其特征在于，所述第一端镜(8)和第二端镜(9)均...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗兆玉，赵军普，姚轲，田小程，李森，梁樾，谢旭东，唐军，许党朋，代万俊，张君，薛峤，龙蛟，张晓璐，吴振海，陈波，郑奎兴，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51