[实用新型]一种带相位共轭镜的多级激光放大系统

说明书

本实用新型公开了一种带相位共轭镜的多级激光放大系统，包括：多个级别的放大光路；各级别的放大光路包括：放大组件以及相位共轭镜；放大组件对传播的种子光/激光进行增益放大处理；相位共轭镜用于对各级别光路中首次放大的激光进行波前相位畸变补偿，以使激光反射后沿原路返回，并在再次增益放大时得到波前相位修复。本实用新型结合相位共轭镜和多个级别的放大光路，通过改变激光偏振方向使激光无角度双通各级别的激光晶体，原路返回双通激光晶体，使激光的波前相位自洽，从而大大减少热透镜热致双折射而产生的相位畸变，获得光斑质量较好的放大激光。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种带相位共轭镜的多级激光放大系统。

背景技术

固体激光器中，激光晶体在吸收泵浦光的同时，产生大量的废热，尤其是在高功率激光器中，大量的热使激光晶体产生热透镜效应、热致双折射效应等，严重影响到增益过程中激光的光斑质量。传统的激光谐振腔或者激光放大(MOPA)系统中，平均功率和光束质量是互为矛盾的，提高激光功率或者说激光的亮度，则相应的光束质量(M2)就会下降。目前使用水冷热沉结构和LD泵浦源在一定程度上减少热对系统的影响，但是对于高功率超快激光器而言，系统仍然有严重的热沉积并且导致激光波前畸变。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种带相位共轭镜的多级激光放大系统，解决了现有技术中热透镜效应产生激光波前畸变的技术问题，实现了利用相位共轭镜修复激光波前畸变，提高放大的激光质量。

本申请实施例提供了一种带相位共轭镜的多级激光放大系统，包括：种子光、偏振分光棱镜、多个级别的放大光路；各级别的所述放大光路包括：偏振组件、放大组件以及相位共轭镜；

所述偏振分光棱镜用于分离种子光以及各偏振方向的激光，以及将入射的种子光或放大的激光注入到对应级别的所述放大光路中；

所述偏振组件用于对种子光/激光进行偏振旋转处理；

所述放大组件用于对传播的种子光/激光进行增益放大处理；

所述相位共轭镜用于对各级别光路中首次放大的激光进行波前相位畸变补偿，以使激光反射后沿原路返回，并在再次增益放大时得到波前相位修复。

进一步地，所述放大光路包括一级放大光路、二级放大光路，所述一级放大光路和所述二级放大光路分别与所述偏振分光棱镜相连；通过所述偏振分光棱镜使激光的传播光路依次经过所述一级放大光路、所述二级放大光路。

进一步地，所述放大组件沿首次光路依次包括第一聚焦透镜、激光晶体、二向色镜、第二聚焦透镜以及第二反射镜。

进一步地，各个级别的所述放大光路还包括增益组件，所述增益组件包括泵浦聚焦准直器、LD泵浦源，所述泵浦聚焦准直器将所述LD泵浦源发出的增益介质聚焦于对所述激光晶体，以使所述激光晶体中传播的激光增益放大。

进一步地，所述一级放大光路中的所述偏振组件包括一级法拉第旋转器、一级旋光片以及一级第一反射镜；所述一级法拉第旋转器接收种子光后，经所述一级旋光片旋转后，通过所述一级第一反射镜反射进入所述一级放大光路的所述放大组件。

进一步地，所述二级放大光路中的所述偏振组件包括二级法拉第旋转器、二级旋光片；所述二级法拉第旋转器接收激光后，经所述二级旋光片旋转后，进入所述二级放大光路的所述放大组件。

进一步地，所述激光晶体为Nd：YVO4晶体、Nd：YAG晶体、Nd：GdVO4晶体、Yb：YAG晶体。

进一步地，所述相位共轭镜为光纤SBS-PCM、熔石英PCM棒、液体池PCM。

进一步地，所述种子光采用皮秒种子激光、纳秒种子激光、连续激光、准连续激光。

本申请实施例中提供的带相位共轭镜的多级激光放大系统，至少具有如下技术效果：