[发明专利]应用于线偏振光的端泵放大器多程放大装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光放大器领域，尤其涉及一种应用于线偏振光的端泵放大器多程放大装置。

背景技术

随着激光技术的发展，人们对激光器输出能量的要求越来越高，同时激光装置逐渐向结构紧凑的方向发展。

传统的端泵放大器结构如图1所示，由于激光工作介质靠近泵浦源的一侧镀有与需被放大的激光波长相同的反射膜，需被放大的激光两次经过工作介质，称激光在激光工作介质内部走“两程”。

其缺点是，没有充分利用泵浦源泵浦激光工作介质释放出的能量，能量利用率低。如果要使需被放大的激光输出更高的能量，只有在下级放大器中增加类似结构，这样使激光放大器整体的空间增加，不利于激光放大器向小型化的趋势发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于线偏振光的端泵放大器多程放大装置，提高泵浦源泵浦激光工作介质释放出的能量的利用率。

根据本发明的一个方面，提供一种应用于线偏振光的端泵放大器多程放大装置，所述端泵放大器包括激光工作介质，其靠近泵浦源的一侧镀有与需被放大的激光波长相同的反射膜，该反射膜反射所述需被放大的激光；

该多程放大装置包括：

依次设置在主光路上的：

偏振器件，用于透射第一类型和第二类型偏振光中的一种、反射另一种；所述第一类型和第二类型偏振光的偏振面之间的夹角为90度；

四分之一波片，用于将线偏振光转换为圆偏振光，或者将圆偏振光转换为线偏振光；和

反射结构，用于接收来自反射膜的激光，并将该激光按照入射方向的反方向反射回激光工作介质；

设置在从光路上的：

从光路反射镜，用于接收来自偏振器件的激光，并将该激光沿原路反射回偏振器件；

其中，所述反射膜的法向量与第一方向之间存在不为零的夹角；所述需被放大的激光的入射方向为第一方向。

可选的，该多程放大装置还包括：

环路结构，用于在所述反射结构之前接收来自反射膜的激光，并将激光反射回反射膜，所述反射结构适于接收来自环路结构经反射膜反射的激光，并将该激光按照入射方向的反方向反射回激光工作介质。

可选的，所述环路结构包括两块反射镜，所述反射结构包括一块反射镜。

可选的，所述环路结构的数量为1个；

其中，所述环路结构内的两块反射镜分别为第一反射镜和第二反射镜，所述反射结构内的反射镜为第三反射镜；

所述第一反射镜用于接收来自反射膜的激光，并将该激光反射到第二反射镜；

所述第二反射镜用于接收来自第一反射镜的激光，并将该激光反射到反射膜；

所述反射膜还用于将激光再次反射到第三反射镜；

所述反射镜用于接收来自反射膜的激光，并将该激光反射到反射膜。

可选的，所述环路结构的数量为2个，分别为第一环路结构和第二环路结构；

其中，所述第一环路结构内的两块反射镜分别为第一反射镜和第二反射镜，所述第二环路结构内的两块反射镜分别为第三反射镜和第四反射镜，所述反射结构内的反射镜为第五反射镜；

所述第一反射镜用于接收来自反射膜的激光，并将该激光反射到第二反射镜；

所述第二反射镜用于接收来自第一反射镜的激光，并将该激光反射到反射膜；

所述反射膜还用于将激光再次反射到第三反射镜；

所述第三反射镜用于接收来自反射膜的激光，并将该激光反射到第四反射镜；

所述第四反射镜用于接收来自第三反射镜的激光，并将该激光反射到反射膜；

所述反射膜还用于将激光再次反射到第五反射镜；

所述第五反射镜用于接收来自反射膜的激光，并将该激光反射到反射膜。

可选的，所述环路结构内的两块反射镜之间的激光行进方向为第二方向，该第二方向与所述第一方向垂直；

第i环路结构中的反射镜与第二方向的夹角γ为：

γ＝45°+i×θ

反射结构中的反射镜与第二方向的夹角ρ为：

ρ＝2θ×(1+I)

其中，θ表示所述反射膜的法向量与第一方向之间的夹角，I表示环路结构数量。

可选的，夹角θ为0.1°～25°。

可选的，夹角θ为4°～8°。

与现有技术相比，本发明优点包括：(1)可充分利用泵浦源泵浦激光工作介质释放出的能量，提高能量利用率；(2)本发明结构紧凑，利于激光放大器向小型化的趋势发展；(3)利于本发明装置通过实验验证，激光器输出的能量非常稳定。

附图说明