四路非相干合束MOPA高功率激光系统技术方案

技术编号:3311976 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种四路非相干合束MOPA高功率激光系统,它由主振荡系统、PCM功率放大系统、反射棱镜组成,主振荡系统包括振荡器10、分束镜11、12、13、主全反射平面镜14;PCM功率放大系统包括四路放大系统2-1、2-2、2-3、2-4,各路是由SBS相位共轭镜、凸透镜、两个放大器、旋转器、偏振分束镜、支全反射平面镜组成的光学系统,它们的光轴对称分布在正四棱柱的四条棱边位置,各支全反射平面镜分别与其光轴成45°夹角,各分束镜分别与各路的偏振分束镜相对且正交,各支全反射平面镜分别与所对应的棱面全反射镜31、32、33、34相对且平行;获得四束非相干激光合束。本发明专利技术具有激光输出功率高、光束质量好的优点。应用于军事、工业等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种激光输出系统,具体地说是一种高光束质量、高功率激 光输出的基于SBS (受激布里渊散射)波形畸变补偿原理的四路非相干合束 MOPA (主振荡器-功率放大)高功率激光系统。
技术介绍
我们知道,目前,基于SBS原理的非相干合束MOPA系统多采用两路 功率放大系统获得两束偏振方向互相垂直的偏振光,再使这两束非相干光迭 加合束,但是采用偏振片合束存在一个缺点,就是最大合束激光为两束。目 前,已报道的采用SBS的MOPA偏振合束系统,输出激光平均功率达到了 500W,但是继续提高输出功率困难很大。由本申请人在先申请的"四路非相 干合束MOPA激光系统"专利,申请号为2006100444563 ,原说明书中部分内 容陈述不清楚而无法实现。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足,提供一种由四 束基于SBS的非相干激光迭加合为一束高光束质量、高输出功率的四路非相 干合束MOPA高功率激光系统本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是 一种四路非相干合束 MOPA高功率激光系统,它由主振荡系统、PCM功率放大系统、反射棱镜组 成,其特征是主振荡系统由振荡器、朝下分束镜、朝左分束镜、朝上分束 镜、主全反射平面镜组成,朝下分束镜、朝左分束镜、朝上分束镜、主全反 射平面镜依次分布在振荡器的主光轴上并且依次分别朝向下、左、上、右方向倾斜与主光轴之间成45°夹角;PCM功率放大系统由下、左、上、右路放大系统组成,各路放大系统由SBS相位共轭镜、单凸透镜、A放大器、双凸 透镜、B放大器、旋转器、偏振分束镜、支全反射平面镜组成,各路放大系 统中的SBS相位共轭镜、单凸透镜、A放大器、双凸透镜、B放大器、旋转 器、偏振分束镜、支全反射平面镜依次分布在一条支光轴上,各路放大系统的 支光轴相互平行并且以主振荡系统中的主光轴为中心轴对称分布依次在正四棱柱形的下、左、上、右棱边位置,各路放大系统的支全反射平.面镜分别与其 所在支光轴成45°夹角;所述反射棱镜由下、左、上、右棱面全反射镜组成, 下、左、上、右棱面全反射镜的各等腰三角形底边围成反射棱镜的正方形底 面,下、左、上、右棱面全反射镜依次分别朝向下、左、上、右方倾斜与反 射棱镜的正方形底面成45。夹角,各个棱面全反射镜等腰三角形底边上高线的 中点和各路放大系统中支全反射平面镜的中心位置共面,各路放大系统中支 全反射平面镜的中心位置所在平面与各路放大系统的支光轴垂直,各路放大 系统中的偏振分束镜与支光轴成45°夹角且与所在光轴中的支全反射平面镜 平行;主振荡系统中的朝下、朝左、朝上分束镜、主全反射平面镜依次分别 与下、左、上、右路放大系统中的相应偏振分束镜相对且方向正交,下、左、 上、右路放大系统中的各支全反射平面镜依次分别与反射棱镜的相应下、左、 上、右棱面全反射镜相对且平行。本专利技术主振荡系统中的主光轴与下路放大系统、上路放大系统的支光 轴、下棱面全反射镜底边上的高线、上棱面全反射镜底边上的高线在同一平 面内;主振荡系统中的主光轴与左路放大系统、右路放大系统的支光轴、左 棱面全反射镜底边上的高线、右棱面全反射镜底边上的高线在同一平面内。本专利技术能够由四路放大系统获得四束非相干激光迭加合束,具有激光输 出功率高、光束质量好的优点。适于做大功率激光器,应用于军事、工业等 领域。 附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。' 图l是本专利技术立体光路分布的平面示意图2是本专利技术下路放大系统、上路放大系统、下棱面全反射镜底边上高线、 上棱面全反射镜底边上高线所在平面内的光路分布示意图3是本专利技术左路放大系统、右路放大系统、左棱面全反射镜底边上高线、 右棱面全反射镜底边上高线所在平面内的光路分布示意图4是本专利技术各路放大系统支全反射平面镜中心和反射棱镜的各棱面全 反射镜底边上高线中点所在平面的光路分布示意图5是本专利技术四束非相干激光合束近场光场分布图6是本专利技术四束非相干激光合束远场光场分布图。 具体实施例方式实施例l:由图l、图2、 3所示, 一种四路非相干合束MOPA高功率激 光系统,由主振荡系统l、 PCM功率放大系统2、反射棱镜3组成。所述主 振荡系统1由振荡器10、朝下分束镜11、朝左分束镜12、朝上分束镜13、 主全反射平面镜14组成,朝下分束镜ll、朝左分束镜12、朝上分束镜13、 主全反射平面镜14依次分布在振荡器10的主光轴1-1上并且依次分别朝向 下、左、上、右方倾斜与主光轴1-1之间成45。夹角;所述PCM功率放大系 统2由下路放大系统2-l、左路放大系统2-2、上路放大系统2-3、右路放大 系统2-4组成,下路放大系统2-l由SBS相位共轭镜211、单凸透镜221、 A 放大器231、双凸透镜2212、 B放大器2312、旋转器241、偏振分束镜251、 支全反射平面镜261组成,SBS相位共轭镜211、单凸透镜221、A放大器231、 双凸透镜2212、 B放大器2312、旋转器241、偏振分束镜251、支全反射平 面镜261依次分布在一条支光轴2-1-1上;左路放大系统2-2由SBS相位共 轭镜212、单凸透镜222、 A放大器232、双凸透镜2222、 B放大器2322、旋 转器242、偏振分束镜252、支全反射平面镜262组成,SBS相位共轭镜212、 单凸透镜222、 A放大器232、双凸透镜2222、 B放大器2322、旋转器242、 偏振分束镜252、支全反射平面镜262依次分布在一条支光轴2-2-2上;上路 放大系统2-3由SBS相位共轭镜213、单凸透镜223、 A放大器233、双凸透 镜2232、 B放大器2332、旋转器243、偏振分束镜253、支全反射平面镜263 组成,SBS相位共轭镜213、单凸透镜223、 A放大器233、双凸透镜2232、 B放大器2332、旋转器243、偏振分束镜253、支全反射平面镜263依次分布 在一条支光轴2-3-3上;右路放大系统2-4由SBS相位共轭镜214、单凸透镜 224、 A放大器234、双凸透镜2242、 B放大器2342、旋转器244、偏振分束 镜254、支全反射平面镜264组成,SBS相位共轭镜214、单凸透镜224、 A 放大器234、双凸透镜2242、 B放大器2342、旋转器244、偏振分束镜254、 支全反射平面镜264依次分布在一条支光轴2-4-4上;各路放大系统2-1 、2-2、 2-3、 2-4的支光轴2-卜l、 2-2-2、 2-3-3、 2-4-4相互平行并且以主振荡系统 中的主光轴1-1为中心轴对称分布依次在正四棱柱形的下、左、上、右棱边 位置,下、左、上、右路放大系统2-l、 2-2、 2-3、 2-4的各支全反射平面镜261、 262、 263、 264与其所在支光轴成45。夹角;所述反射棱镜3由下、左、 上、右棱面全反射镜31、 32、 33、 34组成,下、左、上、右棱面全反射镜 31、 32、 33、 34的等腰三角形底边围成反射棱镜3的正方形底面30,下、左、 上、右棱面全反射镜31、 32、 33、 34依次分别朝向下、左、上、右方倾斜与 反射棱镜3的正方形底面30成45。夹角,下、左、上、右各个棱面全反射镜 31、 32、 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四路非相干合束MOPA高功率激光系统,它由主振荡系统、PCM功率放大系统、反射棱镜组成,其特征是:主振荡系统由振荡器、朝下分束镜、朝左分束镜、朝上分束镜、主全反射平面镜组成,朝下分束镜、朝左分束镜、朝上分束镜、主全反射平面镜依次分布在振荡器的主光轴上并且依次分别朝向下、左、上、右方倾斜与主光轴之间成45°夹角;PCM功率放大系统由下、左、上、右路放大系统组成,各路放大系统由SBS相位共轭镜、单凸透镜、A放大器、双凸透镜、B放大器、旋转器、偏振分束镜、支全反射平面镜组成,各路放大系统的SBS相位共轭镜、单凸透镜、A放大器、双凸透镜、B放大器、旋转器、偏振分束镜、支全反射平面镜依次分布在一条支光轴上,各路放大系统的支光轴相互平行并且以主振荡系统中的主光轴为中心轴对称分布依次在正四棱柱形的下、左、上、右棱边位置,下、左、上、右路放大系统的支全反射平面镜与其所在支光轴成45°夹角;所述反射棱镜由下、左、上、右棱面全反射镜组成,下、左、上、右棱面全反射镜的各等腰三角形底边围成反射棱镜的正方形底面,下、左、上、右棱面全反射镜分别与反射棱镜的正方形底面成45°夹角,下、左、上、右棱面全反射镜等腰三角形底边上高线的中点和下、左、上、右路放大系统的各支全反射平面镜的中心位置共面,下、左、上、右路放大系统的各支全反射平面镜的中心位置所在平面与各路放大系统的支光轴垂直,下、左、上、右路放大系统中的各偏振分束镜分别与所在光轴中各支全反射平面镜平行;主振荡系统的朝下、朝左、朝上分束镜、主全反射平面镜依次分别与下、左、上、右路放大系统的相应偏振分束镜相对且方向正交,下、左、上、右路放大系统的各支全反射平面镜依次分别与反射棱镜的相应下、左、上、右棱面全反射镜相对且平行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:田兆硕孙正和付石友孙玉德
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学威海
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]

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