一种激光放大器及激光器制造技术

本申请实施例涉及激光设备技术领域，公开了一种激光放大器及激光器，该激光放大器包括：板条晶体组件和反射镜；板条晶体组件用于使种子光束入射至板条晶体组件进行正向之字形传输以进行第一轮放大后出射；反射镜设置于板条晶体组件的一侧，反射镜的反射面被配置为椭球面，反射镜用于将经过第一轮放大后出射的种子光束反射回板条晶体组件；板条晶体组件还用于使由反射镜反射的种子光束进行反向之字形传输以进行第二轮放大后从板条晶体组件出射。通过上述方式，本申请实施例在满足了激光放大器的小型化需求的同时，获得了更高增益的激光束。激光束。激光束。

【技术实现步骤摘要】
一种激光放大器及激光器


[0001]本申请实施例涉及激光设备
，具体涉及一种激光放大器及激光器。

技术介绍

[0002]激光放大器是指利用光的受激辐射进行光的能量(功率)放大的器件。现有激光放大器由板状晶体和两块平面反射镜组成，其中，板状晶体内大量的粒子在泵浦光的作用下由低能级向高能级跃迁，种子光束作为光信号可以使得板状晶体内的高能态粒子受激发出与种子光束相同频率和相同相位的激光束，从而对种子光束的功率进行放大。
[0003]在现有技术中，为了获得更高的增益，一般通过增大现有激光放大器的板状晶体的长度，使得种子光束在板状晶体内之字形的传输通道数更多，以获得更高功率的种子光束。在这种情况下，板状晶体的尺寸增大使得现有激光放大器的尺寸增大，无法满足激光放大器的小型化需求。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种激光放大器及激光器，在满足了激光放大器的小型化需求的同时，获得了更高增益的激光束。
[0005]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种激光放大器，该激光放大器包括：板条晶体组件和反射镜；板条晶体组件用于使种子光束入射至板条晶体组件进行正向之字形传输以进行第一轮放大后出射；反射镜设置于板条晶体组件的一侧，反射镜的反射面被配置为椭球面，反射镜用于将经过第一轮放大后出射的种子光束反射回板条晶体组件；板条晶体组件还用于使由反射镜反射的种子光束进行反向之字形传输以进行第二轮放大后从板条晶体组件出射。
[0006]在一种可选的方式中，种子光束经第一点入射至板条晶体组件以进行第一轮放大，以及进行第二轮放大并从板条晶体组件出射后经过第二点，第二点设置于第一点的同一侧或板条晶体组件背离第一点的一侧。
[0007]在一种可选的方式中，第一点和第二点分别为椭球面的第一焦点和第二焦点；板条晶体组件用于使种子光束的束腰经第一焦点后入射至板条晶体组件进行正向之字形传输以进行第一轮放大后出射；板条晶体组件还用于使由反射镜反射的种子光束的束腰进行反向之字形传输以进行第二轮放大后从板条晶体组件出射后经过第二焦点。
[0008]在一种可选的方式中，板条晶体组件包括板条晶体、第一反射单元和第二反射单元；板条晶体具有第一侧面和第二侧面，板条晶体用于对在其内传输的种子光束进行放大；第一反射单元和第二反射单元分别设置于板条晶体的第一侧和第二侧，第一反射单元用于将从板条晶体的第一侧面出射的种子光束反射回板条晶体，第二反射单元用于将从板条晶体的第二侧面出射的种子光束反射回板条晶体；反射镜设置于板条晶体的一侧，用于将经过第一轮放大后出射的种子光束反射回板条晶体；其中，第一反射单元和第二反射单元中与反射镜位于同一侧的反射单元被配置为与反射镜的位置不干涉，以各自反射入射至其上
的种子光束。
[0009]在一种可选的方式中，第一反射单元和第二反射单元为平面反射镜或者镀于板条晶体上的反射膜。
[0010]在一种可选的方式中，种子光束经过第一焦点后入射至板条晶体的第一侧面，第一侧面为垂直面，第二侧面为斜面；板条晶体还包括相对的第一端面和第二端面，种子光束在进行第一轮放大时从第一端面向第二端面传播，反射镜靠近第二端面，斜面与垂直面之间的距离从第一端面向第二端面逐渐变大。
[0011]在一种可选的方式中，种子光束以预设角度朝向第二端面倾斜入射。
[0012]在一种可选的方式中，反射镜的长轴2a满足：2＝L
tot
+
′
tot
+0+
′0；其中，L
tot
为种子光束在板条晶体内进行第一轮放大的总通过长度，L
′
tot
为种子光束在板条晶体内进行第二轮放大的总通过长度，L0为第一焦点与种子光束经第一焦点入射至板条晶体的第一侧面的入射点之间的距离，L
′0为经过第二轮放大后的种子光束从板条晶体的第二侧面出射的出射点与第二焦点之间的距离。
[0013]在一种可选的方式中，板条晶体的第一端面和第二端面之间的距离被配置为种子光束从垂直面上与第一端面相邻的位置入射时能够从垂直面或斜面上与第二端面相邻的位置出射至反射镜。
[0014]根据本申请实施例的另一方面，提供了一种激光器，该激光器包括：种子源装置、泵浦装置和上述实施例提供的激光放大器；种子源装置设置于板条晶体组件的一侧，用于向板条晶体组件输入种子光束；泵浦装置设置于板条晶体组件的两侧，用于向板条晶体组件输入泵浦光；激光放大器用于在泵浦光提供能量的基础上对种子光束进行放大。
[0015]在激光放大器中，通过将种子光束在板条晶体组件内进行正向之字形传输，使得板条晶体组件实现对种子光束进行第一轮放大作用，并通过椭球面的反射镜将从板条晶体组件出射的第一轮放大后的种子光束反射回板条晶体组件中，使得反射回的种子光束能够在板条晶体组件内进行反向之字形传输，从而使得板条晶体组件实现对种子光束进行第二轮放大作用。通过这种方式，可以使得种子光束在板条晶体组件内进行两轮放大，从而在无需增大激光放大器尺寸的同时获得了更高增益的激光束，满足激光放大器的小型化需求，且降低了激光放大器的生产成本；进一步地，由于椭球面的反射镜的聚焦作用，使得进行第二轮放大的种子光束的尺寸减小，从而使得最终输出的种子光束的尺寸减小，提高了种子光束的光束质量。
[0016]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0017]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0018]图1为现有激光放大器的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的激光放大器的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的板条晶体组件内不同角度的种子光束进行第一轮放大时的传输路径示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的种子光束在板条晶体组件的横向偏移与入射角偏移之间的函数关系图；
[0022]图5为本专利技术实施例提供的不同入射角的种子光束在板条晶体组件的横向偏移与种子光束在板条晶体组件内的通道次数之间的函数关系图；
[0023]图6为本专利技术实施例提供的种子光束在板条晶体组件的总横向偏移与入射角偏移之间的函数关系图；
[0024]图7为本专利技术实施例提供的激光放大器的结构示意图；
[0025]图8为本专利技术实施例提供的不同角度的种子光束在椭球面的反射镜的传输路径示意图；
[0026]图9为种子光束在现有激光放大器和本实施例的激光放大器中进行放大产生的横向偏移示意图；
[0027]图10为本专利技术实施例提供的激光放大器的结构示意图；
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光放大器，其特征在于，所述激光放大器包括板条晶体组件和反射镜；所述板条晶体组件用于使种子光束入射至所述板条晶体组件进行正向之字形传输以进行第一轮放大后出射；所述反射镜设置于所述板条晶体组件的一侧，所述反射镜的反射面被配置为椭球面，所述反射镜用于将经过所述第一轮放大后出射的种子光束反射回所述板条晶体组件；所述板条晶体组件还用于使由所述反射镜反射的种子光束进行反向之字形传输以进行第二轮放大后从所述板条晶体组件出射。2.根据权利要求1所述的激光放大器，其特征在于，所述种子光束经第一点入射至所述板条晶体组件以进行所述第一轮放大，以及进行所述第二轮放大并从所述板条晶体组件出射后经过第二点，所述第二点设置于所述第一点的同一侧或所述板条晶体组件背离所述第一点的一侧。3.根据权利要求2所述的激光放大器，其特征在于，所述第一点和所述第二点分别为所述椭球面的第一焦点和第二焦点；所述板条晶体组件用于使所述种子光束的束腰经所述第一焦点后入射至所述板条晶体组件进行正向之字形传输以进行第一轮放大后出射；所述板条晶体组件还用于使由所述反射镜反射的种子光束的束腰进行反向之字形传输以进行第二轮放大后从所述板条晶体组件出射后经过所述第二焦点。4.根据权利要求3所述的激光放大器，其特征在于，所述板条晶体组件包括板条晶体、第一反射单元和第二反射单元；所述板条晶体具有第一侧面和第二侧面，所述板条晶体用于对在其内传输的种子光束进行放大；所述第一反射单元和所述第二反射单元分别设置于所述板条晶体的第一侧和第二侧，所述第一反射单元用于将从所述板条晶体的第一侧面出射的种子光束反射回所述板条晶体，所述第二反射单元用于将从所述板条晶体的第二侧面出射的种子光束反射回所述板条晶体；所述反射镜设置于所述板条晶体的一侧，用于将经过所述第一轮放大后出射的种子光束反射回所述板条晶体；其中，所述第一反射单元和所述第二反射单元中与所述反射镜位于同一侧的反射单元被配置为与所述反射镜的位置不干涉，以各自反射入射至其上的种子光束。5.根据权利要求4所述的激光放大器，其特征在于，所述第一反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：何淳，夏涛，
申请(专利权)人：西安炬光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：