一种四路相干合成激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种四路相干合成激光器，包括四个激光单元；其中，全反镜M1、激光增益介质A、45°角全反镜M4、45°角半反镜M5、全反镜M3构成第一激光单元；全反镜M2、激光增益介质B、45°角半反镜M5、45°角全反镜M4、全反镜M3构成第二激光单元；全反镜M6、激光增益介质C、45°角全反镜M9、45°角半反镜M10、全反镜M8构成第三激光单元；全反镜M7、激光增益介质D、45°角半反镜M10、45°角全反镜M9、全反镜M8构成第四激光单元。本发明专利技术的四路相干合成激光器具有结构简单、方便调节、方便扩容、合成效率高、稳定性好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种四路相干合成激光器
本专利技术涉及相干合成激光器
，尤其是一种四路相干合成激光器。
技术介绍
高功率、高亮度、高质量的高能激光系统是人们一直努力追求的目标。在高能激光系统的研发过程中，人们发现光学元件的损伤阈值、材料的热效应等因素会限制激光的输出功率以及导致光束质量下降，为了提高激光器的输出功率水平以及缓解单台激光器工作过程中产生的热，科研人员使用相干合成的技术手段来提高激光系统的输出功率水平，且众多研究成果表明：利用相干合成技术能够有效地缓解单个激光介质随着泵浦功率的提高而产生的热效应，在获得高功率、高亮度的同时能够保持较好的光束质量。相干合成技术是将若干束性质相同的光束经过相位控制后，在空间交叠的区域产生相干叠加合成一束光进行输出，这就使得远场光斑信息发生变化以及光强会重新排布。在激光科学领域，光束的相干合成技术已经成为激光器的功率和亮度可扩展的重要手段。近年来，众多相干合成方案陆续被提出，比较典型的有全光纤结构、多芯光纤结构以及MOPA结构，其中，全光纤结构以及多芯光纤结构两种结构常用于光纤激光器中，MOPA结构的相干合成需要复杂的相位探测和校正系统，结构复杂，价格昂贵。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种四路相干合成激光器，具有结构简单、方便调节、方便扩容、合成效率高，以及不容易受到外界因素影响的特点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，包括：一种四路相干合成激光器，包括：激光增益介质A、激光增益介质B、激光增益介质C、激光增益介质D；全反镜M1、全反镜M2、全反镜M3、全反镜M6、全反镜M7、全反镜M8、全反镜M11；45°角全反镜M4、45°角全反镜M9、45°角全反镜M12、45°角半反镜M5、45°角半反镜M10、45°角半反镜M13；其中，全反镜M1、激光增益介质A、45°角全反镜M4、45°角半反镜M5、全反镜M3构成第一激光单元；全反镜M2、激光增益介质B、45°角半反镜M5、45°角全反镜M4、全反镜M3构成第二激光单元；全反镜M6、激光增益介质C、45°角全反镜M9、45°角半反镜M10、全反镜M8构成第三激光单元；全反镜M7、激光增益介质D、45°角半反镜M10、45°角全反镜M9、全反镜M8构成第四激光单元；全反镜M1、激光增益介质A、45°角全反镜M4依次设置在第一光路L1上，在第一光路L1上保持齐平；45°角全反镜M4与该第一光路L1之间的夹角为45°；全反镜M2、激光增益介质B、45°角半反镜M5、45°角半反镜M13依次设置在第二光路L2上，在第二光路L2上保持齐平；45°角半反镜M5、45°角半反镜M13与该第二光路L2之间的夹角均为45°；45°角全反镜M4、45°角半反镜M5、全反镜M3依次设置在第五光路L5上，在第五光路L5上保持齐平；45°角全反镜M4、45°角半反镜M5与该第五光路L5之间的夹角均为45°；全反镜M6、激光增益介质C、45°角全反镜M9依次设置在第三光路L3上，在第三光路L3上保持齐平；45°角全反镜M9与该第三光路L3之间的夹角为45°；全反镜M7、激光增益介质D、45°角半反镜M10、45°角全反镜M12依次设置在第四光路L4上，在第四光路L4上保持齐平；45°角半反镜M10、45°角全反镜M12与该第四光路L4之间的夹角均为45°；45°角全反镜M9、45°角半反镜M10、全反镜M8依次设置在第六光路L6上，在第六光路L6上保持齐平；45°角全反镜M9、45°角半反镜M10与该第六光路L6之间的夹角均为45°；全反镜M11、45°角半反镜M13、45°角全反镜M12依次设置在第七光路L7上，在第七光路L7上保持齐平；45°角半反镜M13、45°角全反镜M12与该第七光路L7之间的夹角均为45°；第一光路L1、第二光路L2之间互为平行，第五光路L5与第一光路L1、第二光路L2之间均为垂直；第三光路L3、第四光路L4之间互为平行，第六光路L6与第三光路L3、第四光路L4之间均为垂直；第七光路L7与第二光路L2、第四光路L4之间均为垂直。所述45°角半反镜M5的一侧面和所述45°角半反镜M10的一侧面均涂有透过率为t1的膜层，所述45°角半反镜M5的另一侧面和所述45°角半反镜M10的另一侧面均涂有增透膜；所述45°角半反镜M13的一侧面涂有透过率为t2的膜层，另一侧面涂有增透膜；全反镜M1的全反射面朝向45°角全反镜M4的全反射面，且全反镜M1的全反射面与45°角全反镜M4的全反射面之间的夹角为45°；全反镜M2的全反射面朝向45°角半反镜M5的涂有增透膜的一侧面，且全反镜M2的全反射面与45°角半反镜M5的涂有增透膜的一侧面之间的夹角为45°；45°角半反镜M5的涂有透过率为t1的膜层的一侧面朝向45°角半反镜M13的涂有增透膜的一侧面，且45°角半反镜M5和45°角半反镜M13之间垂直放置，即45°角半反镜M5的涂有透过率为t1的膜层的一侧面与45°角半反镜M13的涂有增透膜的一侧面之间相互垂直，夹角为90°；45°角全反镜M4的全反射面朝向45°角半反镜M5的涂有透过率为t1的膜层的一侧面，且45°角全反镜M4与45°角半反镜M5之间平行放置，即45°角全反镜M4的全反射面与45°角半反镜M5的涂有透过率为t1的膜层的一侧面之间相互平行；45°角半反镜M5的涂有增透膜的一侧面朝向全反镜M3的全反射面，且45°角半反镜M5的涂有增透膜的一侧面与全反镜M3的全反射面之间的夹角为45°；全反镜M6的全反射面朝向45°角全反镜M9的全反射面，且全反镜M6的全反射面与45°角全反镜M9的全反射面之间的夹角为45°；全反镜M7的全反射面朝向45°角半反镜M10的涂有增透膜的一侧面，且全反镜M7的全反射面与45°角半反镜M10的涂有增透膜的一侧面之间的夹角为45°；45°角半反镜M10的涂有透过率为t1的膜层的一侧面朝向45°角全反镜M12的全反射面，且45°角半反镜M10和45°角全反镜M12之间垂直放置，即45°角半反镜M10的涂有透过率为t1的膜层的一侧面与45°角全反镜M12的全反射面之间相互垂直，夹角为90°；45°角全反镜M9的全反射面朝向45°角半反镜M10的涂有透过率为t1的膜层的一侧面，且45°角全反镜M9与45°角半反镜M10之间平行放置，即45°角全反镜M9的全反射面与45°角半反镜M10的涂有透过率为t1的膜层的一侧面之间相互平行；45°角半反镜M10的涂有增透膜的一侧面朝向全反镜M8的全反射面，且45°角半反镜M10的涂有增透膜的一侧面与全反镜M8的全反射面之间的夹角为45°；全反镜M11的全反射面朝向45°角半反镜M13的涂有增透膜的一侧面，且全反镜M11的全反射面与45°角半反镜M13的涂有增透膜的一侧面之间的夹角为45°；45°角半反镜M13的涂有透过率为t2的膜层的一侧面朝向45°角全反镜M12的全反射面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四路相干合成激光器，其特征在于，包括：/n激光增益介质A、激光增益介质B、激光增益介质C、激光增益介质D；全反镜M1、全反镜M2、全反镜M3、全反镜M6、全反镜M7、全反镜M8、全反镜M11；45°角全反镜M4、45°角全反镜M9、45°角全反镜M12、45°角半反镜M5、45°角半反镜M10、45°角半反镜M13；/n其中，/n全反镜M1、激光增益介质A、45°角全反镜M4、45°角半反镜M5、全反镜M3构成第一激光单元；/n全反镜M2、激光增益介质B、45°角半反镜M5、45°角全反镜M4、全反镜M3构成第二激光单元；/n全反镜M6、激光增益介质C、45°角全反镜M9、45°角半反镜M10、全反镜M8构成第三激光单元；/n全反镜M7、激光增益介质D、45°角半反镜M10、45°角全反镜M9、全反镜M8构成第四激光单元；/n全反镜M1、激光增益介质A、45°角全反镜M4依次设置在第一光路L1上，在第一光路L1上保持齐平；45°角全反镜M4与该第一光路L1之间的夹角为45°；/n全反镜M2、激光增益介质B、45°角半反镜M5、45°角半反镜M13依次设置在第二光路L2上，在第二光路L2上保持齐平；45°角半反镜M5、45°角半反镜M13与该第二光路L2之间的夹角均为45°；/n45°角全反镜M4、45°角半反镜M5、全反镜M3依次设置在第五光路L5上，在第五光路L5上保持齐平；45°角全反镜M4、45°角半反镜M5与该第五光路L5之间的夹角均为45°；/n全反镜M6、激光增益介质C、45°角全反镜M9依次设置在第三光路L3上，在第三光路L3上保持齐平；45°角全反镜M9与该第三光路L3之间的夹角为45°；/n全反镜M7、激光增益介质D、45°角半反镜M10、45°角全反镜M12依次设置在第四光路L4上，在第四光路L4上保持齐平；45°角半反镜M10、45°角全反镜M12与该第四光路L4之间的夹角均为45°；/n45°角全反镜M9、45°角半反镜M10、全反镜M8依次设置在第六光路L6上，在第六光路L6上保持齐平；45°角全反镜M9、45°角半反镜M10与该第六光路L6之间的夹角均为45°；/n全反镜M11、45°角半反镜M13、45°角全反镜M12依次设置在第七光路L7上，在第七光路L7上保持齐平；45°角半反镜M13、45°角全反镜M12与该第七光路L7之间的夹角均为45°；/n第一光路L1、第二光路L2之间互为平行，第五光路L5与第一光路L1、第二光路L2之间均为垂直；第三光路L3、第四光路L4之间互为平行，第六光路L6与第三光路L3、第四光路L4之间均为垂直；第七光路L7与第二光路L2、第四光路L4之间均为垂直。/n...

【技术特征摘要】
1.一种四路相干合成激光器，其特征在于，包括：
激光增益介质A、激光增益介质B、激光增益介质C、激光增益介质D；全反镜M1、全反镜M2、全反镜M3、全反镜M6、全反镜M7、全反镜M8、全反镜M11；45°角全反镜M4、45°角全反镜M9、45°角全反镜M12、45°角半反镜M5、45°角半反镜M10、45°角半反镜M13；
其中，
全反镜M1、激光增益介质A、45°角全反镜M4、45°角半反镜M5、全反镜M3构成第一激光单元；
全反镜M2、激光增益介质B、45°角半反镜M5、45°角全反镜M4、全反镜M3构成第二激光单元；
全反镜M6、激光增益介质C、45°角全反镜M9、45°角半反镜M10、全反镜M8构成第三激光单元；
全反镜M7、激光增益介质D、45°角半反镜M10、45°角全反镜M9、全反镜M8构成第四激光单元；
全反镜M1、激光增益介质A、45°角全反镜M4依次设置在第一光路L1上，在第一光路L1上保持齐平；45°角全反镜M4与该第一光路L1之间的夹角为45°；
全反镜M2、激光增益介质B、45°角半反镜M5、45°角半反镜M13依次设置在第二光路L2上，在第二光路L2上保持齐平；45°角半反镜M5、45°角半反镜M13与该第二光路L2之间的夹角均为45°；
45°角全反镜M4、45°角半反镜M5、全反镜M3依次设置在第五光路L5上，在第五光路L5上保持齐平；45°角全反镜M4、45°角半反镜M5与该第五光路L5之间的夹角均为45°；
全反镜M6、激光增益介质C、45°角全反镜M9依次设置在第三光路L3上，在第三光路L3上保持齐平；45°角全反镜M9与该第三光路L3之间的夹角为45°；
全反镜M7、激光增益介质D、45°角半反镜M10、45°角全反镜M12依次设置在第四光路L4上，在第四光路L4上保持齐平；45°角半反镜M10、45°角全反镜M12与该第四光路L4之间的夹角均为45°；
45°角全反镜M9、45°角半反镜M10、全反镜M8依次设置在第六光路L6上，在第六光路L6上保持齐平；45°角全反镜M9、45°角半反镜M10与该第六光路L6之间的夹角均为45°；
全反镜M11、45°角半反镜M13、45°角全反镜M12依次设置在第七光路L7上，在第七光路L7上保持齐平；45°角半反镜M13、45°角全反镜M12与该第七光路L7之间的夹角均为45°；
第一光路L1、第二光路L2之间互为平行，第五光路L5与第一光路L1、第二光路L2之间均为垂直；第三光路L3、第四光路L4之间互为平行，第六光路L6与第三光路L3、第四光路L4之间均为垂直；第七光路L7与第二光路L2、第四光路L4之间均为垂直。


2.根据权利要求1所述的一种四路相干合成激光器，其特征在于，
所述45°角半反镜M5的一侧面和所述45°角半反镜M10的一侧面均涂有透过率为t1的膜层，所述45°角半反镜M5的另一侧面和所述45°角半反镜M10的另一侧面均涂有增透膜；所述45°角半反镜M13的一侧面涂有透过率为t2的膜层，另一侧面涂有增透膜；
全反镜M1的全反射面朝向45°角全反镜M4的全反射面，且全反镜M1的全反射面与45°角全反镜M4的全反射面之间的夹角为45°；
全反镜M2的全反射面朝向45°角半反镜M5的涂有增透膜的一侧面，且全反镜M2的全反射面与4...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜玲玲，吴先友，熊正东，钟玉龙，黄磊，程庭清，江海河，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34