[发明专利]激光放大用类再生放大系统

说明书

技术领域

本发明属于激光放大装置技术领域，具体涉及一种激光放大用类再生放大系统。采用本发明能对整形光束实现任意多次保形放大，能同时实现高增益放大和大能量输出。

背景技术

激光技术中，再生放大系统作为一种能实现高增益放大的技术方案，已获得广泛应用。但再生放大系统是一种谐振腔结构，由于受模式体积的限制，再生放大系统的最大输出能量局限在毫焦耳量级。而且该种放大系统中由于存在模式成形过程，输出的光斑分布由自身结构决定，不能对注入光进行保形传输放大。而在很多应用场合中，如ICF(Inertial Confinement Fusion)激光驱动器前级放大系统中，为了与后级放大系统相匹配，需要对光束进行高增益保形放大，且需实现大能量输出。因而需要对再生放大系统进行扩展性应用研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种激光放大用类再生放大系统。

本发明的激光放大用类再生放大系统，其特点是：所述的放大系统包括依次连接的光斑整形部分、双程导入导出部分和循环放大部分；光斑整形部分用于将光束近场整形为所需形状；双程导入导出部分用于实现光束注入至循环放大部分和实现从循环放大部分输出光束与注入光束的分离；循环放大部分用于对整形光束进行任意多次保形传输放大。

本发明中的光斑整形部分采用整形光阑，整形光阑将系统注入光进行近场整形，形成所需要的光斑形状。

本发明中的双程导入导出部分包括依次连接的第一反射镜、第一薄膜偏振片、法拉第旋光器、λ/2波片。

本发明中的循环放大部分包括第二薄膜偏振片、第一透镜、第二透镜、第二反射镜和第三反射镜、λ/4波片、电光开关、第一增益介质、第四反射镜、第二增益介质；第二薄膜偏振片将光束导入，第一透镜和第二透镜组成完全成像组件，第一透镜和第二透镜焦距相同且共焦放置；穿过第一透镜和第二透镜的光束由第二反射镜和第三反射镜反射至λ/波片；λ/波片、电光开关和第二薄膜偏振片共同作用实现光束在循环放大部分的注入、循环和导出；光束进入后表面镀有高反射膜的第一增益介质进行放大并被反射返回；当光束再次达到第二薄膜偏振片时被反射至第四反射镜，光束接着被反射至后表面镀有高反射膜的第二增益介质，被进一步放大并反射回原光路。

所述整形后的光斑形状为圆形、方形或其它特殊形状。

所述增益介质的截面形状为圆形、方形或其它特殊形状，材料为激光晶体、激光玻璃介质、激光塑料介质或激光陶瓷介质。

本发明的激光放大用类再生放大系统中对激光进行放大的增益介质为大口径介质，能对特定形状的大口径光束进行放大；循环放大部分内部存在完全成像传输单元，能对大口径注入光的进行任意多次保形传输放大，最终实现高增益放大和较大能量输出，最大可为数焦耳甚至更大；这种放大系统中增益介质放置在完全成像传输单元的物面或像面位置，在这些位置处，光束近场调制小，能对光进行均匀放大。

本发明的激光放大用类再生放大系统适用于多种高能量激光系统，能对光束进行任意多次放大，能对增益介质中的储能进行充分提取。相对于通常的MOPA放大系统，可使系统成本大大降低。

附图说明

图1是本发明的实施例的光路示意图；

图中，1.整形光阑    2.第一反射镜     3.第一薄膜偏振片     4.法拉第旋光器     5. λ/2波片     6.第二薄膜偏振片     7.第一透镜     8.第二透镜     9.第二反射镜     10.第三反射镜     11. λ/2波片     12.电光开关     13.第一增益介质     14.第四反射镜     15.第二增益介质。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

图1是本发明的实施例的光路示意图。如图1所示，本发明的激光放大用类再生放大系统包括光斑整形部分、双程导入导出部分、直线形循环放大部分。

光斑整形部分采用整形光阑1，整形光阑1将系统注入光进行近场整形，形成所需要的光斑形状。

双程导入导出部分包括依次连接的第一反射镜2、第一薄膜偏振片3、法拉第旋光器4、λ/2波片5。

循环放大部分包括第二薄膜偏振片6、第一透镜7、第二透镜8、第二反射镜9和第三反射镜10、λ/4波片11、电光开关12、第一增益介质13、第四反射镜14、第二增益介质15。