本发明专利技术涉及激光领域，提供一种内折返叠程板条激光放大装置，包括：增益介质、泵浦组件及种子光组件；增益介质具有中心轴线，包括第一、第二、第三、第四窗口面及第一、第二反射面；第一与第二窗口面分设于中心轴线相对两侧，第一与第二反射面平行于中心轴线，分设于中心轴线相对两侧；第三与第四窗口面与中心轴线垂直；泵浦光于第三和/或第四窗口面射入增益介质；种子光于第一窗口面射入增益介质，在第一与第二反射面间反射并放大，最后通过第一或第二窗口面出射。本发明专利技术通过种子光在增益介质内多次折返以增长种子光的光程，提升放大效率，同时种子光在相互平行的两反射面间分布均匀，使增益介质内热分布均匀，优化了放大激光的光束质量。量。量。
【技术实现步骤摘要】
一种内折返叠程板条激光放大装置
[0001]本专利技术涉及激光
，尤其涉及一种内折返叠程板条激光放大装置。
技术介绍
[0002]高功率、高光束质量激光在工业、医疗、国防、科研等领域有广泛的应用。为了获得高功率激光的同时保持优良的光束质量，常常采用结构紧凑、效率高、稳定性好的小信号固体增益放大技术，其采用的固体激光放大器主要包括：棒状激光放大器、盘片激光放大器与板条激光放大器。其中，棒状放大器由于径向温度梯度大，热透镜效应严重，难以实现高光束质量的激光功率放大输出；盘片放大器的泵浦方向与冷却热流方向相同，因此几乎无径向温度梯度与热透镜效应的影响，但盘片的厚度往往较薄，导致轴向增益低，难以实现高效率的放大；相对应地，板条放大器轴向增益高，放大效率高，且易于对晶体的两个大面进行有效制冷，因此具有良好的散热效果，可以保证较好的光束质量。
[0003]为了保证高增益运转的同时，提高结构的紧凑性与稳定性，现已出现通过对板条介质双端面切割小角度夹角并双面镀膜，实现无端镜的紧凑板条激光放大装置，但该种板条介质通过激光在端面间反射角度变化实现光路折返，直接导致板条介质内激光上下光程分布不均匀，从而介质内部热分布不均匀，即在持续泵浦下，光程密集区域出现的热较少，光程稀疏区域出现的热较多，板条介质发生热畸变，限制了光束质量的提升。因此，需要一种高效率，且保持板条内部激光光程分布均匀的激光放大装置。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种内折返叠程板条激光放大装置，用以解决或改善现有的板条激光放大器存在结构复杂，放大效率低以及光束质量较差的问题。
[0005]本专利技术提供一种内折返叠程板条激光放大装置，包括：增益介质、泵浦组件及种子光组件；所述增益介质具有中心轴线，所述增益介质包括第一窗口面11、第二窗口面、第三窗口面、第四窗口面、第一反射面及第二反射面；所述第一窗口面与所述第二窗口面分设于所述中心轴线的相对两侧，所述第一反射面与所述第二反射平行于所述中心轴线，且分设于所述中心轴线的相对两侧；所述第三窗口面与所述第四窗口面垂直于所述中心轴线；所述第一窗口面与所述第一反射面可以为任意夹角，所述第二窗口面与所述第二反射面可以为任意夹角；所述第一窗口面用于供所述种子光组件出射的种子光入射至所述增益介质内，所述第一反射面与所述第二反射面用于反射所述增益介质内的种子光，所述泵浦组件出射的泵浦光用于通过所述第三窗口面和/或第四窗口面入射至所述增益介质内；所述增益介质内的种子光经所述泵浦光放大后得到的放大激光通过所述第一窗口面或所述第二窗口面出射。
[0006]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述第一反射面与所述第
二反射面相互平行，以使种子激光在增益介质内部以固定角度进行折返，即增益介质内部种子光光程整体分布均匀，提高所述增益介质利用率和激光光束质量。
[0007]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述第三窗口面与所述第四窗口面均镀有第一光学薄膜，所述第一光学薄膜用于透射所述泵浦光。
[0008]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述第一窗口面与所述第二窗口面均镀有第二光学薄膜，所述第二光学薄膜用于透射所述种子光与所述放大激光。
[0009]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述第一反射面与所述第二反射面均镀有第三光学薄膜，所述第三光学薄膜用于反射所述增益介质内的种子光。
[0010]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述种子光第一次入射至所述第二反射面的光线与垂直于所述中心轴线的方向呈第一夹角，所述增益介质在所述种子光第一次入射至所述第二反射面的位置与第四窗口面在中心轴线方向的长度为第一长度，所述增益介质的第一反射面与第二反射面在垂直中心轴线的方向的长度为第二长度；所述增益介质具有第一状态与第二状态，在所述第一状态的情况下，放大激光通过所述第一窗口面出射；在所述第二状态的情况下，放大激光通过所述第二窗口面出射；所述第二状态相较于所述第一状态，以及所述种子光在所述增益介质内的光程大小，均可通过改变所述第一夹角、所述第一长度及所述第二长度当中至少一者实现。
[0011]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述种子光在所述第一反射面与所述第二反射面之间反射第n次后，于第四窗口面发生全反射：(n
‑
1)W
×
tanφ<H<(n+1)W
×
tanφ,（n为偶数）；(n
‑
1)W
×
tanφ<H<n
×
W
×
tanφ,（n为奇数）；其中，φ为所述第一夹角，H为所述第一长度，W为所述第二长度。
[0012]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述内折返叠程板条激光放大装置还包括冷却机构，所述冷却机构用于冷却所述增益介质，所述冷却机构为水制冷器、风制冷器、半导体制冷器中的一种。
[0013]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述种子光组件和泵浦组件为全固态激光器、气体激光器、连续激光器、脉冲激光器中的至少一种，出射的激光为线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光。
[0014]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述侧面泵浦方式为单侧泵浦或者双侧泵浦。
[0015]根据本专利技术提供的一种内折返叠程板条激光放大装置，所述增益介质是各向同性，材料包括晶体介质、玻璃介质及陶瓷介质当中的任一种。
[0016]本专利技术的板条激光放大装置，通过种子光在增益介质内的多次折返以压缩并增长种子光的光程，简化了板条激光放大装置的结构、提升了种子光的放大效率，同时种子光在相互平行的两反射面间分布均匀，使增益介质内热分布均匀，优化了放大激光的光束质量。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术提供的内折返叠程板条激光放大装置的结构示意图之一；图2是本专利技术提供的内折返叠程板条激光放大装置的结构示意图之二；图3是本专利技术提供的内折返叠程板条激光放大装置的结构示意图之三；图4是本专利技术提供的种子光在增益介质内的反射路径示意图。
[0019]附图标记：1：增益介质；11：第一窗口面；12：第二窗口面；13：第一反射面；14：第二反射面；15：第三窗口面；16：第四窗口面；2：泵浦组件；3：种子组件；4：放大激光反射镜。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种内折返叠程板条激光放大装置，其特征在于，包括：增益介质、泵浦组件及种子光组件；所述增益介质具有中心轴线，所述增益介质包括第一窗口面、第二窗口面、第三窗口面、第四窗口面、第一反射面及第二反射面；所述第一窗口面与所述第二窗口面分设于所述中心轴线的相对两侧，所述第一反射面与所述第二反射面平行于所述中心轴线，且分设于所述中心轴线的相对两侧；所述第三窗口面与所述第四窗口面垂直于所述中心轴线；所述第一窗口面与所述第一反射面可以为任意夹角，所述第二窗口面与所述第二反射面可以为任意夹角；所述第一窗口面用于供所述种子光组件出射的种子光入射至所述增益介质内，所述第一反射面与所述第二反射面用于反射所述增益介质内的种子光，所述泵浦组件出射的泵浦光用于通过所述第三窗口面和/或第四窗口面入射至所述增益介质内；所述增益介质内的种子光经所述泵浦光放大后得到的放大激光通过所述第一窗口面或所述第二窗口面出射。2.根据权利要求1所述的内折返叠程板条激光放大装置，其特征在于，所述第三窗口面与所述第四窗口面均镀有第一光学薄膜，所述第一光学薄膜用于透射所述泵浦光。3.根据权利要求1所述的内折返叠程板条激光放大装置，其特征在于，所述第一窗口面与所述第二窗口面均镀有第二光学薄膜，所述第二光学薄膜用于透射所述种子光与所述放大激光。4.根据权利要求1所述的内折返叠程板条激光放大装置，其特征在于，所述第一反射面与所述第二反射面均镀有第三光学薄膜，所述第三光学薄膜用于反射所述增益介质内的种子光。5.根据权利要求1所述的内折返叠程板条激光放大装置，其特征在于，所述种子光第一次入射至所述第二反射面的光线与垂直于所述中心轴线的方向呈第一夹角，所述增益介质在所述种子光第一次入射至所述第二反射面的位置与第四窗口面在中心轴线方向的长度为第一长度，所述增益介质的第一反射面与第二反射面在垂直中心轴线的方向的长度...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭钦军，卞奇，薄勇，刘可，刘花语，
申请(专利权)人：齐鲁中科光物理与工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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