[发明专利]一种激光放大器

权利要求书

1.一种激光放大器，其特征在于，包括：泵浦光路和激光放大光路；其中，泵浦光路中的器件包括：泵浦光源、第一组透镜、第一组反射镜、第二组透镜、第三组透镜和第二组反射镜；所述激光放大光路中的器件包括：第四组透镜和第三组反射镜；所述泵浦光路和所述激光放大光路还共同包含一激光增益介质；所述激光增益介质设置在所述第二组透镜和所述第三组透镜之间；

在所述泵浦光路中，所述第一组透镜用于将所述泵浦光源发射的泵浦光准直至所述第一组反射镜；所述第一组反射镜用于将所述第一组透镜出射的准直的泵浦光反射至第二组透镜；所述第二组透镜用于将接收到的泵浦光聚焦并传输给所述激光增益介质，以使泵浦光被所述激光增益介质第一次吸收；在第一次吸收后从所述激光增益介质透射出的泵浦光首先被所述第三组透镜准直，然后被所述第二组反射镜原路反射，接着被所述第三组透镜聚焦后重新打入所述激光增益介质，被所述激光增益介质第二次吸收；

所述第四组透镜包括：入射端透镜和出射端透镜；在所述激光放大光路中，激光从所述入射端透镜进入，在所述第三组反射镜的作用下激光在所述激光增益介质中多次通过，最终从所述出射端透镜出射，完成激光功率的放大。

2.根据权利要求1所述的激光放大器，其特征在于，所述第三组反射镜包括：第一反射镜和第二反射镜；

所述第一反射镜用于将从所述激光增益介质出射的竖直方向的激光沿水平方向折返给所述第二反射镜；

所述第二反射镜用于将来自所述第一反射镜的激光沿竖直方向反射，以使激光再次传输至所述激光增益介质。

3.根据权利要求2所述的激光放大器，其特征在于，所述第三组反射镜整体沿着竖直方向可移动；

所述第三组反射镜的位置根据泵浦光的功率上下移动；所述光功率的大小影响所述激光增益介质等效的热透镜的焦距；所述泵浦光功率减小，热透镜焦距增大，所述第三组反射镜沿着所述竖直方向向上移动以增加光程；所述泵浦光功率增加，热透镜焦距减小，所述第三组反射镜沿着所述竖直方向向下移动以缩减光程。

4.根据权利要求1所述的激光放大器，其特征在于，还包括第一组双色镜；所述第一组双色镜中的两个双色镜以八字结构设置在所述泵浦光路中，且所述两个双色镜位于所述第二组透镜的两侧，所述第一组双色镜用于分离波长较短的泵浦光和波长较长的激光；其中远离所述泵浦光源的一个双色镜用于透射泵浦光和反射激光，靠近所述泵浦光源的一个双色镜用于进一步反射从所述远离所述泵浦光源的双色镜透出的激光。

5.根据权利要求1所述的激光放大器，其特征在于，还包括第二组双色镜和第三组双色镜；

所述第二组双色镜设置在所述激光增益介质与所述第三组透镜之间，用于透射泵浦光和反射激光；

所述第三组双色镜设置在所述第三组透镜与所述第二组反射镜之间，用于透射泵浦光和进一步反射透过第二组双色镜的激光；

所述第二组双色镜包括第一双色镜和第二双色镜，所述第三组双色镜包括第三双色镜和第四双色镜；所述第一双色镜和所述第三双色镜以倒八字结构设置在所述泵浦光路在竖直方向上的上半部分光路中；所述第二双色镜和所述第四双色镜以八字结构设置在所述泵浦光路在竖直方向上的下半部分光路中。

6.根据权利要求5所述的激光放大器，其特征在于，激光从所述入射端透镜进入，在所述第三组反射镜和所述第二组双色镜的作用下激光在所述激光增益介质中多次通过，最终从所述出射端透镜出射。

7.根据权利要求5所述的激光放大器，其特征在于，所述激光增益介质等效的热透镜与所述第四组透镜共焦，且激光在所述激光增益介质的第二程放大结束到第三程放大开始经过的光程为所述热透镜的焦距的二倍。

8.根据权利要求1-7任一项所述的激光放大器，其特征在于，所述泵浦光源包括多个点状的光源单元；

所述第一组透镜、所述第二组透镜和所述第三组透镜各自包括与所述光源单元数量和位置匹配的透镜单元。