专利名称：一种激光放大设备和具有该设备的激光系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光器技术领域，更具体的说是涉及一种激光放大设备和具有该设备的激光系统。
背景技术：
在传统的高功率高重复频率固体激光系统中，一直存在较差的光束质量和较大的单脉冲能量引起的光学元件损伤等工程问题。原因是，由于泵浦功率较大，引起较大热致双折射效应，破坏了激光的光束质量，而较差的光束质量引起光斑能量分布不均勻，在能量较大时，就会有很强的峰值功率点，引起光学元件表面或机体损伤。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有较大能量、较高工作频率、较高光束质量、减少损伤的激光放大设备，适合于高功率高重复频率的激光系统。本实用新型采用的技术方案是一种新型高功率高重复频率固体激光放大设备，包括多个激光放大器组，每个激光放大器组包括一个或多个激光放大器，不同组的激光放大器交叉排列，还包括与所有激光放大器相连的控制芯片，该控制芯片控制所述各组放大器在不同时间段工作。优选的，上述放大设备中，所述激光放大器组数量为偶数。优选的，上述放大设备中，所述激光放大器组包括在所述控制芯片控制下交替工作的第一激光放大器组和第二激光放大器组，其中，第一激光放大器组包括第一激光放大器和第三激光放大器，第二激光放大器组包括第二激光放大器和第四激光放大器，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器和第四激光放大器依次串接，且在所述第二激光放大器和第三激光放大器之间设置有一个90度转子。优选的，上述放大设备中，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或激光放大器四(5)的工作物质为Nd:YAG晶体、Nd: YLF晶体或NchGlass晶体。优选的，上述放大设备中，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或第四激光放大器的工作物质的两个端面，为垂直于棒轴线的平行平面，或者，为两个平行斜面。优选的，上述放大设备中，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或第四激光放大器的泵浦方式，为单灯泵浦或多灯泵浦。本实用新型同时还提供一种具有上述放大设备的固体激光系统。通过上述方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供的放大设备中，各组的放大器交叉排列并在控制芯片的控制下交替工作，具有以下优点和特点1、各组放大器控制下交替工作，具有充分的冷却时间，从而避免由于使用频率较高而引起光学元件表面或机体损伤，延长光学元件的寿命，提高了整个激光系统的可靠性。2、多组放大器交替工作可以保证整体上的工作频率，从而保证了光束质量。[0015]3、对于大能量激光器，能够成倍提高工作频率，提高劳动生产率。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本实用新型提供的一种激光放大设备的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供的放大设备的基本思想在于，将串联的激光放大器组分为多组， 各组的放大器交叉排列，各组放大器在控制芯片控制下交替工作，从而避免由于使用频率较高而引起光学元件表面或机体损伤，延长光学元件的寿命，提高了整个激光系统的可靠性。并且，多组放大器交替工作可以保证整体上的工作频率，从而保证了光束质量。需要说明的是，本实用新型中，激光放大器组的数量可以是任意的，优选的，可以是偶数。激光放大器组内放大器的数量也可以是一个或者多个，具体数量根据光束频率需求而定。当激光放大器组的数量为偶数时，在各激光放大器组之间可以放置一个90度转子，以方便各组激光放大器转换工作状态。为了使得本领域技术认为对本实用新型的技术方案有透彻的理解，下面以两组激光放大器组(第一激光放大器组和第二激光放大器组)，每组激光放大器组内具有两个激光放大器，且两组激光放大器组之间具有90度转子为例，对本实用新型的技术方案进行详细。请参考图1，为本实用新型提供的放大设备的结构示意图，包括第一激光放大器组和第二激光放大器组，所述第一放大器组包括激光放大器1和激光放大器3，所述第二放大器组包括激光放大器2和激光放大器4，激光放大器1、激光放大器2、激光放大器3和激光放大器4依次串接。此外，所述放大设备还包括设置在激光放大器2和激光放大器3之间的90度转子5，以及连接并控制所述第一放大器组、第二放大器组合90度转子的控制芯片 6。其中，激光放大器1、激光放大器2、激光放大器3和激光放大器4为四个相同的激光放大器，其光学参数、电学参数和冷却方式均相同。工作过程中，在控制芯片6的控制下，输入的种子激光以重复频率为N(N为2的整数倍)Hz工作，当种子激光器输出的第一个能量为El的激光脉冲到达放大设备时，所述第一激光放大器组(即激光放大器1和激光放大器3同时工作，将能量放大为E2，其工作重复频率为N/2Hz，所述第二激光放大器组(即激光放大器2和激光放大器4)不工作；当种子激光器输出的第二个能量为El的激光脉冲到达放大设备时，所述激光放大器2和激光放大器4同时工作，也将能量放大为E2，其工作重复频率为N/2Hz，激光放大器1和激光放大器3不工作；当种子激光器输出的第三个能量为El的激光脉冲到达放大器组时，所述激光放大器1和激光放大器3再次同时工作，将能量放大为E2，其工作重复频率为N/2Hz，激光放大器2和激光放大器4不工作；当种子激光器输出的第四个能量为El的激光脉冲到达放大器时，所述激光放大器2和激光放大器4同时工作，将能量放大为E2，其工作重复频率为 N/2Hz，激光放大器1和激光放大器3不工作。如此方式，两组激光放大器反复交替工作，最后，两组放大器合频为NHz，经放大后，输出的激光的能量均为E2，重复频率为NHz。需要说明的是，具有上述放大设备的激光系统也属于本实用新型的保护范畴。另外，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者
设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并
不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种激光放大设备，包括多个激光放大器组，每个激光放大器组包括一个或多个激光放大器，不同组的激光放大器交叉排列，其特征在于，还包括与所有激光放大器相连的控制芯片，该控制芯片控制所述各组放大器在不同时间段工作。
2.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于，所述激光放大器组数量为偶数。
3.根据权利要求2所述的放大设备，其特征在于，所述激光放大器组包括在所述控制芯片控制下交替工作的第一激光放大器组和第二激光放大器组，其中，第一激光放大器组包括第一激光放大器和第三激光放大器，第二激光放大器组包括第二激光放大器和第四激光放大器，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器和第四激光放大器依次串接，且在所述第二激光放大器和第三激光放大器之间设置有一个90度转子。
4.根据权利要求3所述的放大设备，其特征在于所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或激光放大器四(5)的工作物质为Nd:YAG晶体、Nd:YLF晶体或 NdiGlass 晶体。
5.根据权利要求3所述的放大设备，其特征在于所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或第四激光放大器的工作物质的两个端面，为垂直于棒轴线的平行平面，或者，为两个平行斜面。
6.根据权利要求3所述的放大设备，其特征在于所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或第四激光放大器的泵浦方式，为单灯泵浦或多灯泵浦。
7.—种固体激光系统，其特征在于，具有如权利要求1-6任意一项所述的放大设备。
专利摘要本实用新型涉及了一种激光放大设备和具有该设备的激光系统，其中，所述激光放大设备包括多个激光放大器组，每个激光放大器组包括一个或多个激光放大器，不同组的激光放大器交叉排列，还包括与所有激光放大器相连的控制芯片，该控制芯片控制所述各组放大器在不同时间段工作。本实用新型中，各组放大器控制下交替工作，具有充分的冷却时间，从而避免由于使用频率较高而引起光学元件表面或机体损伤，延长光学元件的寿命，提高了整个激光系统的可靠性；并且，多组放大器交替工作可以保证整体上的工作频率，从而保证了光束质量。同时，对于大能量激光器，能够成倍提高工作频率，提高劳动生产率。
文档编号H01S3/23GK202150631SQ20112023785
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者张放 申请人:北京镭宝光电技术有限公司