[发明专利]一种固体激光放大器及飞秒脉冲激光装置

权利要求书

1.一种固体激光放大器，其特征在于，包括泵浦源、激光晶体和激光调制单元；

所述激光调制单元包括多个偏振相关光学器件，待放大的信号光束入射至所述激光调制单元，所述偏振相关光学器件用于在传输所述信号光束时三次改变所述信号光束的偏振态，使所述信号光束四次经过所述激光晶体；

所述泵浦源用于出射泵浦光，所述泵浦光从所述激光晶体的第一端和第二端耦合入所述激光晶体；

所述激光晶体用于吸收所述泵浦光以实现所述信号光束的四程放大。

2.根据权利要求1所述的固体激光放大器，其特征在于，所述偏振相关光学器件包括二分之一波片、偏振分光镜、法拉第旋转器和四分之一波片；

所述激光调制单元包括沿第一方向共光轴依次排列的第一二分之一波片、第一偏振分光镜、法拉第旋转器、第二二分之一波片、第二偏振分光镜和第一双色镜，所述激光调制单元还包括第二双色镜、第一反射镜、第二反射镜、四分之一波片和第三反射镜，其中所述第一双色镜、所述激光晶体和所述第二双色镜沿第二方向共光轴排列，所述第一反射镜与所述第二偏振分光镜的第二端相对设置且沿所述第二方向共光轴排列，所述第二反射镜、所述四分之一波片和所述第三反射镜沿所述第二方向共光轴排列，所述第一方向和所述第二方向交叉；

所述信号光束经过所述第一二分之一波片透射后为第一偏振方向的光束，入射至所述第一偏振分光镜发生透射，经过所述法拉第旋转器、所述第二二分之一波片后偏振态不变，入射至所述第二偏振分光镜发生透射，经过所述第一双色镜反射后第一次入射至所述激光晶体；

所述激光晶体透射的所述第一偏振方向的光束经过所述第二双色镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜、所述第二反射镜和所述第二双色镜依次反射后第二次入射至所述激光晶体，此过程中所述第一偏振方向的光束两次透射所述四分之一波片，变为第二偏振方向的光束；

所述第二偏振方向的光束经过所述激光晶体透射、所述第一双色镜反射后入射至所述第二偏振分光镜发生反射至所述第一反射镜，并原路返回第三次入射至所述激光晶体；

所述激光晶体透射的所述第二偏振方向的光束经过所述第二双色镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜、所述第二反射镜和所述第二双色镜依次反射后第四次入射至所述激光晶体，此过程中所述第二偏振方向的光束两次透射所述四分之一波片，变为第一偏振方向的光束；

第一偏振方向的光束经过所述第一双色镜反射、所述第二偏振分光镜透射后，再经过所述第二二分之一波片和所述法拉第旋转器透射后变为第二偏振方向的光束，再入射至所述第一偏振分光镜发生反射并输出。

3.根据权利要求2所述的固体激光放大器，其特征在于，所述激光调制单元还包括激光整形透镜组，所述激光整形透镜组包括设置于所述第一二分之一波片远离所述第一偏振分光镜的一侧、所述第一二分之一波片和所述第一偏振分光镜之间或所述第一反射镜与所述第二偏振分光镜之间的至少一个位置的至少一片透镜。

4.根据权利要求2所述的固体激光放大器，其特征在于，所述激光调制单元还包括第一隔离器，所述隔离器位于所述第一二分之一波片和所述第一偏振分光镜之间。

5.根据权利要求2所述的固体激光放大器，其特征在于，所述泵浦源包括第一泵浦源和第二泵浦源，所述第一泵浦源输出的泵浦光从所述激光晶体的第一端耦入所述激光晶体，所述第二泵浦源输出的泵浦光从所述激光晶体的第二端耦入所述激光晶体。

6.根据权利要求5所述的固体激光放大器，其特征在于，还包括泵浦光整形透镜组，所述泵浦光整形透镜组包括位于所述第一泵浦源和所述第一双色镜之间的至少一片透镜以及位于所述第二泵浦源和所述第二双色镜之间的至少一片透镜。

7.根据权利要求2所述的固体激光放大器，其特征在于，还包括位于所述第一偏振分光镜的放大光束输出端的第二隔离器。

8.根据权利要求2所述的固体激光放大器，其特征在于，还包括位于所述第一偏振分光镜的放大光束输出端的至少一片透镜。