，保证施加在电光晶体棱镜I各处的电场强度相同，电光晶体棱镜I各处的折射率也形同，利于激光偏转角度的控制和保证光束质量。
[0038]3个激光器，分别为激光器31、激光器32和激光器33，其输出口均朝向电光晶体棱镜I的腰边所在侧面，当参与合束的激光器较多时，为了利用相同尺寸的电光晶体棱镜I进行合束，可将激光器前后错开(靠近电光晶体棱镜I为前)，以节约激光器的占用空间。通过对电光晶体棱镜I施加不同的电压，使激光出射位置为同一点，出射方向一致，所述激光出射的位置位于电光晶体棱镜I的另一腰边所在的侧面。激光器31、激光器32和激光器33输出的脉冲激光可以为重复运行的脉冲，也可以是单次脉冲，可以具有不同的脉冲形状、脉冲宽度、波长、光谱宽度、啁啾特性、幅度等特性。
[0039]同步机4，所述同步机4分别与驱动电路2、激光器31、激光器32和激光器33连接，通过同步机4即可控制驱动电路2的施加电压和各个激光器，控制方式简单。
[0040]激光准直元件5，位于电光晶体棱镜I的脉冲激光出射一侧，用于减小合束脉冲激光6的发散角，得到直线传播的脉冲激光。
[0041]—种利用如上述的脉冲激光合束装置的合束方法，包括以下步骤:
[0042](I)激光器31、激光器32和激光器33在电光晶体棱镜I的一个腰边所在的侧面排列，激光器31、激光器32和激光器33输出的脉冲激光在电光晶体棱镜I侧面的入射位置排列为一条直线，3个激光器均由同步机4控制，在不同的时刻输出脉冲激光；
[0043](2)脉冲激光310、脉冲激光320和脉冲激光330分别在不同的时刻经过电光晶体I，当由激光器31输出的脉冲激光310入射到电光晶体棱镜I的侧面时，同步机4控制驱动电路2对电光晶体棱镜I施加的电压为零；当由激光器32输出的脉冲激光320入射到电光晶体棱镜I的侧面时，同步机4控制驱动电路2对电光晶体棱镜I施加的一个较低电压；由激光器33输出的脉冲激光330入射到电光晶体棱镜I的侧面时，同步机4控制驱动电路2对电光晶体棱镜I施加一个较高电压，对电光晶体I施加不同的电压，使各脉冲激光在电光晶体I内的传输路径不同；
[0044]另外，脉冲激光310、脉冲激光320和脉冲激光330均为重复频率的脉冲激光，上述步骤仅描述了各个脉冲激光其中一个脉冲的合束过程，对于其余脉冲，只需重复上述步骤即可实现合束，快速有效的提高重复频率和平均功率；
[0045](3)各路脉冲激光在不同时刻由电光晶体棱镜I的另一腰边所在的侧面出射，并且出射位置为同一点，脉冲激光出射方向相同，出射后经过激光准直元件5的准直作用，成为一路脉冲激光，即合束脉冲激光6。通过同步机4对多路脉冲激光时序上的控制，可以得到脉冲间隔时间相同或不同的合束脉冲激光6。若需要更多路脉冲激光合束，可将本发明的合束装置进行多级串联，即将合束脉冲激光6再次作为入射脉冲激光，入射到下一级电光晶体棱镜上。
[0046]本发明将电光晶体棱镜1、驱动电路2与同步机4相结合，巧妙逆向利用电光晶体棱镜I的电光效应、棱镜的偏折现象和脉冲激光的特点，将多路脉冲激光合束成一路激光，在不降低脉冲能量的前提下提高脉冲激光输出的重复频率和平均功率。
[0047]如图3所示，激光器31输出脉冲激光310，激光器32输出三角形的脉冲激光320，激光器33输出脉冲激光330，经过合束后，即可得到合束脉冲激光6。
[0048]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种基于棱镜折射的脉冲激光合束装置，其特征在于，包括: 电光晶体棱镜，具有相互平行的上底面和下底面； 驱动电路，所述驱动电路的2个电极板分别与所述电光晶体棱镜的上底面和下底面接触； 激光器，至少为2个，所述激光器的输出口朝向所述电光晶体棱镜的同一侧面，激光出射位置为同一点，出射后激光的传输方向相同； 同步机，所述同步机分别与所述驱动电路和所述激光器连接。2.根据权利要求1所述的基于棱镜折射的脉冲激光合束装置，其特征在于，所述电光晶体棱镜为三棱镜。3.根据权利要求2所述的基于棱镜折射的脉冲激光合束装置，其特征在于，所述电光晶体棱镜的横截面为等腰三角形，所述激光器的输出口朝向电光晶体棱镜的腰边所在侧面。4.根据权利要求3所述的基于棱镜折射的脉冲激光合束装置，其特征在于，所述激光出射的位置位于所述三棱镜的另一腰边所在的侧面。5.根据权利要求4所述的基于棱镜折射的脉冲激光合束装置，其特征在于，所述等腰三角形的底角为70-80°。6.根据权利要求1-5任一所述的基于棱镜折射的脉冲激光合束装置，其特征在于，所述电光晶体为磷酸二氢钾晶体、磷酸二氢铵晶体、铌酸锂晶体或钽酸锂晶体。7.一种利用如权利要求1-6任一所述的脉冲激光合束装置的合束方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)激光器在电光晶体棱镜的同一个侧面，各激光器输出的脉冲激光在电光晶体棱镜侧面的入射位置排列为一条直线，激光器由同步机控制，在不同的时刻输出脉冲激光； (2)当由不同激光器输出的脉冲激光入射到电光晶体棱镜的侧面时，同步机控制驱动电路对电光晶体棱镜施加不同的电压； (3)所述脉冲激光由电光晶体棱镜的另一侧面同一点出射，并且出射方向相同，得到一路合束脉冲激光。8.根据权利要求7所述的合束方法，其特征在于，其中一路脉冲激光入射到所述电光晶体棱镜时，所述驱动电路对所述电光晶体棱镜施加的电压为零。9.根据权利要求8所述的合束方法，其特征在于，所述电光晶体棱镜为三棱镜。10.根据权利要求9所述的合束方法，其特征在于，所述电光晶体棱镜的横截面为等腰三角形，所述激光器的输出口朝向电光晶体棱镜的腰边所在侧面。
【专利摘要】本发明公开了一种基于棱镜折射的脉冲激光合束装置及其方法，包括：电光晶体棱镜，具有相互平行的上底面和下底面；驱动电路，所述驱动电路的2个电极板与电光晶体棱镜的上底面和下底面连接；激光器，至少为2个，所述激光器的输出口朝向电光晶体棱镜的同一侧面，激光出射位置为同一点；同步机，所述同步机分别与驱动电路和激光器连接；激光准直元件，位于电光晶体棱镜的激光出射一侧，本发明将电光晶体棱镜、驱动电路与同步机相结合，巧妙逆向利用电光晶体棱镜的电光效应、棱镜的偏折现象和脉冲激光的特点，将多路脉冲激光合束成一路激光，在不降低脉冲能量的前提下提高脉冲激光输出的重复频率和平均功率。
【IPC分类】H01S3/107
【公开号】CN105226494
【申请号】CN201510753350
【发明人】张永亮, 朱启华, 邓颖, 康民强, 罗韵, 薛海涛, 王少奇, 郑建刚, 张雄军, 李明中, 周丹丹, 张崑, 王振国, 许党朋, 张君, 朱娜, 张军伟, 郝欣, 胡东霞, 郑奎兴, 粟敬钦, 董一方, 魏晓峰, 郑万国
【申请人】中国工程物理研究院激光聚变研究中心
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月6日