带实时光束监测功能的激光放大装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光器技术领域，特别是涉及一种双程激光放大装置及其系统。
【背景技术】
[0002]大型复杂激光器中，需要对激光器进行双程放大，以提取更多的能量，获得更高的能量输出，此为双程激光放大装置。
[0003]传统的双程激光放大装置如图1所示，注入的激光为水平线偏振光，透射偏振器I至激光放大器2，激光被激光放大器2放大后，输出至法拉第旋光器3，被法拉第旋光器3顺时针(逆时针)旋转45度后，输出至第一反射镜4，被第一反射镜4反射回法拉第旋光器3，激光再次被法拉第旋光器3顺时针(逆时针)旋转45度为垂直线偏振光，并输出至激光放大器2被再次放大，而后输出至偏振器I，并被偏振器I反射输出。
[0004]传统的双程激光放大装置中，缺少实时光束监测功能，很难保证输出光束的光束质量。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种具有实时光束监测功能的双程激光放大装置及其系统。
[0006]本发明实施例提供一种双程激光放大装置，该装置包括:
[0007]第一偏振分光棱镜，用于接收注入的激光，并反射该激光中的垂直线偏振光，透射该激光中的水平线偏振光以便被光束监测器接收；
[0008]第一二分之一波片，用于将来自第一偏振分光棱镜的垂直线偏振光改变为水平线偏振光；
[0009]偏振片，用于透射来自第一二分之一波片的水平线偏振光；
[00?0]法拉第旋光器，用于将偏振片出射的水平线偏振光的偏振态以第一方向旋转45度；
[0011 ]第二二分之一波片，用于将法拉第旋光器输出的线偏振光的偏振态以第一方向旋转一预定夹角；
[0012]激光放大器，用于将第二二分之一波片输出的线偏振光进行放大；
[0013]第二偏振分光棱镜，用于反射激光放大器输出的光中的垂直线偏振光，透射激光放大器输出的光中的水平线偏振光以便被光束监测器接收；
[0014]第一反射镜，用于将第二偏振分光棱镜出射的垂直线偏振光原路反射回第二偏振分光棱镜，以使得该线偏振光返回激光放大器并被再次放大。
[0015]本发明实施例还提供一种双程激光放大系统，该系统包括双程激光放大装置，第一光束监测器与第二光束检测器;双程激光放大装置包括:
[0016]第一偏振分光棱镜，用于接收注入的激光，并反射该激光中的垂直线偏振光，透射该激光中的水平线偏振光至第一光束监测器；
[0017]第一二分之一波片，用于将来自第一偏振分光棱镜的垂直线偏振光改变为水平线偏振光；
[0018]偏振片，用于透射来自第一二分之一波片的水平线偏振光；
[0019]法拉第旋光器，用于将偏振片出射的水平线偏振光的偏振态以第一方向旋转45度；
[0020]第二二分之一波片，用于将法拉第旋光器输出的线偏振光的偏振态以第一方向旋转一预定夹角；
[0021 ]激光放大器，用于将第二二分之一波片输出的线偏振光进行放大；
[0022]第二偏振分光棱镜，用于反射激光放大器输出的光中的垂直线偏振光，透射激光放大器输出的光中的水平线偏振光至第二光束监测器；
[0023]第一反射镜，用于将第二偏振分光棱镜出射的垂直线偏振光原路反射回第二偏振分光棱镜，以使得该线偏振光返回激光放大器并被再次放大。
[0024]其中，注入的激光为线偏振光，且该线偏振光的偏振态与垂直偏振态的夹角大于等于-1度且小于等于I度。
[0025]其中，该装置还包括:第三二分之一波片，用于接收注入的激光，该注入的激光为线偏振光，并将该线偏振光的偏振态改为与垂直偏振态的夹角绝对值大于等于0.5度且小于等于I度;第一偏振分光棱镜从第三二分之一波片接收注入的激光。
[0026]其中，在第一偏振分光棱镜与第一二分之一波片之间还设置了第二反射镜，该第二反射镜用于将第一偏振分光棱镜反射出的垂直线偏振光反射至第一二分之一波片。
[0027]其中，第二二分之一波片将偏振态以第一方向旋转的预定夹角大于等于44度且小于等于46度。
[0028]其中，上述预定夹角的范围为大于等于44度且小于等于44.5度，以及大于等于45.5度且小于等于46度。
[0029]与现有技术相比，本发明实施例包括如下有益效果:
[0030]本发明实施例中，激光在被激光放大器放大之前，被第一偏振分光棱镜分为两部分，一部分进入后续光路被激光放大器放大，另一部分能够被光束检测器接收，以看入射的光束质量好不好;激光在被激光放大器一程放大后，被第二偏振分光棱镜分为两部分，一部分进入后续光路被激光放大器再次放大，另一部分能够被光束检测器接收，以看经过一程放大后光束质量是否劣化。因此，本实施例的双程激光放大装置中，具有光束实时监测功能，能够保证输出光束的光束质量。
【附图说明】
[0031 ]图1是现有技术中双程激光放大装置的结构示意图；
[0032]图2是本发明实施例中双程激光放大装置的一个实施例的结构示意图；
[0033]图3是入射光线和反射光线经偏振片、顺时针法拉第旋光器、第二二分之一波片的偏振态改变不意图；
[0034]图4是入射光线和反射光线经偏振片、逆时针法拉第旋光器、第二二分之一波片的偏振态改变不意图；
[0035]图5是本发明实施例中双程激光放大装置的另一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。
[0037]实施例一
[0038]请参阅图2，图2是本发明实施例中双程激光放大装置的一个实施例的结构示意图。如图2所示，双程激光放大装置100包括第一偏振分光棱镜(PBS,Polarizat1n BeamSplitter) 110，第二反射镜120，第一二分之一波片130，偏振片140，法拉第旋光器150、第二二分之一波片160、激光放大器170、第二偏振分光棱镜180、第一反射镜190。
[0039]第一偏振分光棱镜110用于接收外部设备注入的激光，并反射该激光中的垂直线偏振光，透射该激光中的水平线偏振光以便被光束监测器接收，例如被图像传感器(CCD，Charge-coupled Device)接收。具体地，在本实施例中，垂直线偏振光经第一偏振分光棱镜110以45度反射角反射至第二反射镜120，水平线偏振光经第一偏振分光棱镜110透射至CCDl0
[0040]光束检测器用来监测光斑的近场分布，以此来看光束质量好不好、光束分布是否均匀。由于光束检测器检测所需的光束能量只需少量，所以应尽可能让注入的激光大部分被第一PBS反射给第二反射镜120，因此应尽可能让外部设备注入的激光的大部分能量为垂直线偏振光。优选地，注入的激光为线偏振光，且该线偏振光的偏振态与垂直偏振态的夹角大于等于-1度且小于等于I度。当然，在不考虑能量损耗的情况下，可以对外部设备注入的激光无要求，该激光可以是与垂直偏振态的夹角较大的线偏振光、也可以是圆偏振光或者自然光等。
[0041 ]第二反射镜120用于将第一偏振分