一种基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统，包括激光源、第一分光系统、第二分光系统、低能量Stokes光产生系统、低能量Stokes光放大系统I、低能量Stokes光放大系统II和激光合束输出系统；激光源产生的泵浦光通过第一分光系统将光束分别注入低能量Stokes光产生系统、低能量Stokes光放大系统I和低能量Stokes光放大系统II中；通过低能量Stokes光产生系统产生的Stokes光通过第二分光系统将光束分别注入低能量Stokes光放大系统I和低能量Stokes光放大系统II中；最后放大后的Stokes光和泵浦光均导入至激光合束输出系统中进行相干合束后输出。本发明专利技术可以实现重复频率在1

【技术实现步骤摘要】
一种基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统


[0001]本专利技术涉及固体激光器
，特别是指一种基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统。

技术介绍

[0002]大能量高重复频率脉冲激光系统在激光加工、激光制导、中微子和质子产生器、激光核聚变驱动器等方面应用广泛。啁啾脉冲放大技术的应用极大地促进了高能量、短脉宽、高强度激光技术的发展，由此产生的极端物态条件为研究光与物质的相互作用提供了发展机遇。一方面由于受制于晶体生长工艺，激光晶体的尺寸不能无限制的增加，限制了激光输出能量的提高；另一方面随着激光介质体积的增加，受泵浦吸收效率的影响，提高输出功率必将产生大量的废热，限制了光束质量和重复频率的提高。例如，主振荡功率放大器（MOPA）是将一束具有高光束质量的种子信号光逐级通过每一个 MOPA 单元进行放大，其放大的能量和光束质量受制于每一级放大单元的工作状态，即任意一级放大单元出现故障都将对激光输出造成影响，甚至损坏激光系统。因此，单纯依靠激光振荡器或功率放大器技术很难使一个激光系统同时满足高功率、高光束质量和高可靠性的激光输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统，其特征在于，包括激光源（1）、第一分光系统、第二分光系统、低能量Stokes光产生系统（7）、低能量Stokes光放大系统I（11）、低能量Stokes光放大系统II（15）和激光合束输出系统（20）；所述激光源（1）产生的泵浦光通过所述第一分光系统将光束分别注入所述低能量Stokes光产生系统（7）、所述低能量Stokes光放大系统I（11）和所述低能量Stokes光放大系统II（15）中；通过所述低能量Stokes光产生系统（7）产生的Stokes光通过第二分光系统将光束分别注入所述低能量Stokes光放大系统I（11）和所述低能量Stokes光放大系统II（15）中；通过所述低能量Stokes光放大系统I（11）和所述低能量Stokes光放大系统II（15）的Stokes光和泵浦光均导入至激光合束输出系统（20）中进行相干合束后输出。2.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统，其特征在于，所述第一分光系统包括部分反射镜I（3）和部分反射镜II（4），所述激光源（1）产生的泵浦光经过光隔离器I（2）后注入所述部分反射镜I（3）中，通过所述部分反射镜I（3）将一束泵浦光分成两束，其中一束泵浦光依次经过反射镜VI（16）、光隔离器III（17）、反射镜VII（18）和反射镜VIII（19）注入所述低能量Stokes光放大系统I（11）中进行放大；另一束泵浦光通过部分反射镜II（4）将该光束又分为两束，其中一束泵浦光依次经过反射镜I（5）和光隔离器II（6）注入所述低能量Stokes光产生系统（7）中；另一束泵浦光依次经过光隔离器II（12）、反射镜IV（13）和反射镜V（14）注入所述低能量Stokes光放大系统II（15）中进行放大。3.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统，其特征在于，所述第二分光系统为部分反射镜III（9），所述低能量Stokes光产生系统（7）产生的Stokes光依次经过反射镜II（8）和部分反射镜III（9）后将一束Stokes光分为两束Stokes光，其中一束Stokes光经过反射镜III（10）后注入所述低能量Stokes光放大系统I（11）中；另一束Stokes光直接注入射镜V（14）注入所述低能量Stokes光放大系统II（15）中。4.根据权利要求1所述的基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统，其特征在于，所述低能量Stokes光产生系统（7）包括偏振片I（7
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1）、四分之一波片I（7
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2）、平凸透镜（7
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3）和介质池I（7
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4）；从光隔离器II（6）输出的泵浦光注入所述偏振片I（7
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1）中用于透射光束中的P偏振光，P偏振光通过四分之一波片I（7
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2）后将P偏振光变为圆偏振光，圆偏振光通过平凸透镜（7
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3）将光聚焦进介质池I（7
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4）中，在介质池I（7
‑
4）中通过受激布里渊效应以及受激布里渊相位共轭镜效应产生低能量Stokes光。5.根据权利要求4所述的基于受激布里渊散射的大能量固体激光相干合束系统，其特征在于，所述低能量Stokes光放大系统I（11）包括偏振片II（11
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1）、四分之一波片II（11
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2）、介质池II（11
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3）、四分之一波片III（11
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4）、偏振片III（11
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5）和光吸收斗I（11
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6）；泵浦光通过偏振片II（11
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1）和四分之一波片II（11
‑
2）被转换成为圆偏振光，后被注入到介质池II（11
‑
3）中；低能量Stokes光依次通过偏振片III（11
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5）、四分之一波片III（11
‑
4）由P偏振光转换成圆偏振光注入进介质池II（11
‑
3）中，提取泵浦光的能量，放大后，通过四分之一波片...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宇，宋长禹，李凯，李云飞，王汞，王志永，王武越，岳剑峰，于恒哲，吴頔，徐志鹏，王雨雷，吕志伟，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：