[实用新型]渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激光放大器

权利要求书

1.渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激光放大器，其特征在于： 其包括增益介质模块、双色镜模块、耦合透镜模块、泵浦模块,其中：

所述的增益介质模块采用组合式薄片渐变掺杂激光增益介质，所述增益介 质模块与激光通光方向正交设置；

所述的增益介质模块两侧由近及远依次设置双色镜模块、耦合透镜模块、 泵浦模块；

所述双色镜模块包括双色镜一和双色镜二，所述双色镜一和双色镜二以增 益介质模块为中心对称设置；

所述耦合透镜模块包括平行排列的透镜组一和透镜组二，所述透镜组一和 透镜组二分别设置于双色镜一和双色镜二外侧，并以增益介质模块为中心对称 设置；

所述泵浦模块包括平行排列的平面二极管阵列泵浦源一和平面二极管阵列 泵浦源二，分别置于透镜组一和透镜组二外侧，并以增益介质模块为中心对称 设置；

所述泵浦模块经耦合透镜模块整形传输，通过双色镜模块后对增益介质模 块左右两侧进行泵浦。

2.根据权利要求1所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激 光放大器，其特征在于：所述双色镜一和双色镜二以45度角度倾斜排列。

3.根据权利要求1所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激 光放大器，其特征在于：所述的增益介质模块由增益单元和叶片单元组成，其 中：

所述的增益单元包括多片增益介质，所述多片增益介质由密封窗口密封；

所述多片增益介质间隔分立的被安装在多块流体动力学型叶片上，所述的 流体动力学型叶片与叶片之间形成冷却通道，所述的冷却通道分别设有冷却剂 的进口和出口。

4.根据权利要求3所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激 光放大器，其特征在于：所述冷却剂为低温高压氦气，温度范围为90～320K， 压强范围为0～15atm。

5.根据权利要求3所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激 光放大器，其特征在于：所述冷却通道分为喷嘴区、冷却区和扩散区，冷却剂 经过前部喷嘴区后，逐渐加速，在冷却区内保持均匀稳定，对增益介质进行冷 却，最后经扩散区减速离开增益模块。

6.根据权利要求3所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激 光放大器，其特征在于：所述增益介质采用镱离子渐变掺杂的掺镱钇铝石榴石 晶体或陶瓷激光片，并相应地由掺铬钇铝石榴石晶体或陶瓷包边材料进行包边， 所述的掺镱钇铝石榴石激光片采用非线性的掺杂浓度由两端向中间逐渐升高； 所述的包边材料使用均匀或变化的掺杂浓度附着在每片激光片的四周。

7.根据权利要求3所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激 光放大器，其特征在于：所述掺镱钇铝石榴石材料口径、片数根据热管理需求 和输出能量决定，其镱离子浓度由准三能级离子泵浦动力学优化计算确定，以 使每片增益介质内获得相同的小信号增益，吸收的泵浦能量以及生成热能也均 匀分布。

8.根据权利要求3所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激 光放大器，其特征在于：所述每片增益介质厚度、宽度、铬离子的浓度根据热 管理和寄生振荡的抑制条件优化确定，使包边材料对ASE光线的吸收超过99％， 并且包边与增益介质内的热分布均匀。

9.根据权利要求1所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片激 光放大器，其特征在于：所述的双色镜模块中双色镜一和双色镜二的两面分别 都镀有泵浦光增透膜；靠近所述增益介质模块的内侧面还镀有针对种子激光的 高反膜。

10.根据权利要求1所述的渐变掺杂低温氦气冷却的掺镱钇铝石榴石叠片 激光放大器，其特征在于：所述的泵浦模块中平面二极管阵列泵浦源一和平面 二极管阵列泵浦源二经耦合透镜模块和双色镜模块后泵浦光为完美的超高斯平 顶光束，光束强度、填充因子和发散角相同。