[实用新型]线型腔光纤再生放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光器，特别是一种可以自动控制获得最大输出能量的线型腔光纤再生放大器。它可以自动控制光脉冲在腔中的往返次数，获得最大的输出能量。

背景技术

再生放大器(Regenerative Amplifier)可以作为一种产生高稳定度、高峰值功率、超短同步激光脉冲的有效手段，即使在较高的重复频率下也能够提供极高的增益(~60dB)，并且引入的时间波形畸变和附加噪声都很小。因此再生放大器具有十分广泛的应用前景。

在许多大能量激光源中，例如惯性约束聚变激光(ICF)装置，激光核爆模拟等，由于脉冲激光系统的振荡器一般只能提供弱种子光，需要经过一级或多级放大器放大提高激光脉冲能量。所以高效率的预放级显得十分重要，它是高功率激光装置中决定能否有效地将待放大光脉冲的能量提高到一定水平的关键器件。再生放大器非常适合放大弱信号光，且能够获取高的增益(＞60dB)，是较常用的激光前置预放大器，再生放大器不同于传统行波放大器的特征是多程放大，再生放大过程包括三个部分：种子脉冲注入谐振腔、多程放大和腔倒空。再生放大器能够大量高效提取激光介质的存储能量，实现小信号激光脉冲若干数量级的高增益放大。激光二极管(LD)抽运源的使用，进一步促进了再生放大器的发展。与闪光灯抽运源相比，激光二极管抽运的放大器更加可靠稳定，结构紧凑，并且提高了系统效率，降低了热耗散，而且工作寿命长。激光二极管抽运的再生放大器广泛应用于纳秒激光脉冲放大和超短激光脉冲放大。

然而传统的再生放大器都以激光晶体或者激光玻璃作为工作物质，如钕玻璃、Nd:YAG和钛宝石晶体，它们各有各的特点，以钕玻璃为例子：钕玻璃比较容易生长，可以得到大尺寸优质材料，而且能用闪光灯进行泵浦，因此较容易得到大能量的激光输出，但是钕玻璃在对短脉冲放大尤其是在再生放大器中增益的窄化相当严重，系统只能得到数百飞秒的脉冲。

随着掺杂光纤制造与不同波长的半导体激光器生产技术的日益成熟，以掺杂光纤为激光介质的光纤激光器件由于转换效率高，光束质量好，输出波长多并且调谐方便，结构紧凑小巧，温度稳定性好，兼容性好(可以制作出全光纤器件的激光系统)，能胜任恶劣的工作环境等众多优点越来越引起人们的重视。

比如掺镱光纤放大器的研究就是光纤激光器件的一个热点。与其他固体激光器件相比，光纤放大器由于结构紧凑、散热性能好、体积小、重量轻、光束质量好等优点而受到广泛的关注。在掺杂光纤放大器中，掺镱光纤放大器由于增益谱宽、效率高、没有其他掺杂离子的激发态吸收等特性，掺杂浓度也可以很高，没有浓度淬灭现象，用较短的长度就可以实现较大的增益，所以在大功率放大方面的应用越来越得到人们的重视。掺镱光纤放大器在激光通讯、军事、医疗、工业上有着广泛的应用前景。

传统的光纤放大器是采用一级或者多级放大[(1)Ultrashot-pulseYb3+-fiber-based laser and amplifier system producing＞25w averager power，Andrew Malinowski，Opt.Lett.vol.29.2073-2075，2004]，双程放大[(3)JeffreyP.Koplow，Dahv A.V.Kliner，Lew Goldberg，UV generation by frequency quadruplingof a Yb-doped fiber amplifier，IEEE photonics technology lett.1998，10(1)：75-77；(4)Anting Wang，Meishu Xing，Guanghui Chen，Wenkui Yang，Hai Ming，JianpingXie，Yun Wu，Double-pass ytterbium-doped fiber amplifier with high gain coefficientand low noise figure，2003，1(9)：532-535]等手段来获得高功率(增益)的激光输出。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种线型腔光纤再生放大器，可以充分利用泵浦光，提高泵浦效率，采用掺杂光纤来代替传统的激光晶体等工作物质，获得更高的增益，并且能通过控制自动获得最大的输出功率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种线型腔光纤再生放大器，包括偏振信号源，线型腔内设有第二反射镜、第一普克尔盒、薄膜偏振镜、第二普克尔盒、掺杂光纤和双色片；