[发明专利]一种抑制自发辐射的激光放大器

说明书

本发明公开了一种抑制自发辐射的激光放大器，包括激光工作物质、石英水流管、掺钐水流管，所述激光工作物质在泵浦光激发下产生1064nm的受激辐射光；嵌套同轴的掺钐水流管与石英水流管，且二者都位于所述激光工作物质的外侧，所述掺钐水流管由掺有钐离子的材料制成，用于吸收自发辐射光，从而减少激光放大器中的无用放大，实现对自发辐射的抑制；所述激光工作物质的外侧通有冷却水。上述激光放大器能有效抑制自发辐射光，从而提高信号的放大增益系数，降低激光脉冲的背景噪声。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种抑制自发辐射的激光放大器。

背景技术

目前，高平均功率高光束质量的固体激光器在工业、医疗、国防、科研等领域有着广泛的应用，在所有的固体激光系统中，为避免高功率固体激光器中光学元件的能量破坏，同时为了提高装置效率，激光放大器的口径和增益需要不断增大。然而高的增益能力会带来严重的放大的自发辐射(Amplified Spontaneous Emission，ASE)。

在激光放大器中，除了输入信号被放大外，由于激发速率较高，当激光上能级粒子集聚数密度高达一定值时，自发辐射在信号光到来之前首先得到放大，形成自发辐射。当自发辐射引起的激光上能级粒子数衰减率与其他弛豫过程相比拟时，反转粒子数将显著下降，因而增加了放大器的噪声。同时自发辐射引起的受激辐射使激光上能级寿命减少。当放大的自发辐射引起的上能级粒子衰减率与其他弛豫过程造成的衰减率可以比拟时，反转粒子数将显著下降，因而增益系数也随之下降，是放大的自发辐射造成的增益饱和效应，使放大器的增益下降。放大器的增益系数越大，工作物质长度越长，放大的自发辐射就越严重。增益介质中的自发辐射放大光与受激辐射光在空间特性和时间特性上都不同，并且相位也没有确定的关系，自发辐射消耗了激光上能级的粒子数，使输出激光能量减小。在低功率激光器中，自发辐射可以忽略，但随着抽运功率的增加，自发辐射会逐渐增加，现有技术中也缺乏相应的解决方案。在放大器工作过程中，放大的自发辐射是有害的，在设计与应用放大器时应设法减少放大的自发辐射。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑制自发辐射的激光放大器，该激光放大器能有效抑制自发辐射光，从而提高信号的放大增益系数，降低激光脉冲的背景噪声。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种抑制自发辐射的激光放大器，所述激光放大器包括激光工作物质、掺钐水流管和石英水流管，其中：

所述激光工作物质在泵浦光激发下产生1064nm的受激辐射光；

嵌套同轴的掺钐水流管与石英水流管，且二者都位于所述激光工作物质的外侧，所述掺钐水流管由掺有钐离子的材料制成，用于吸收自发辐射光，从而减少激光放大器中的无用放大，实现对自发辐射的抑制；

所述激光工作物质的外侧通有冷却水。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述激光放大器能有效抑制自发辐射光，从而提高信号的放大增益系数，降低激光脉冲的背景噪声。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的抑制自发辐射的激光放大器的结构剖视图；

图2为本发明实施例提供的抑制自发辐射的激光放大器的结构侧视图；

图3为本发明实施例提供的抑制自发辐射的激光放大器的另一结构的剖视图；

图4为本发明实施例提供的抑制自发辐射的激光放大器的另一结构的侧视图。

具体实施方式