9支氙灯23串联为一个放电回 路，放电回路的工作电压为22kV-24kV，电容为228 μ F-252 μ F/回路，电感为52 μ Η-58 μ H/ 回路，电阻彡90mΩ/回路。
[0029] 如图3所示，片箱1还包括压框12和支撑杆13,压框12与增益介质11的端面固 定连接，反射器7位于增益介质11和压框之间。现有技术普遍是将压框12放置在增益介 质11和反射器7之间，这种设计结构松散，造成氙灯光的不必要浪费，本实用新型可以有效 的减小片状激光放大器的尺寸，同时减小了反射器7距离增益介质11的距离，能够增加反 射器7对氙灯光的反射，提高了氙灯光的利用率。
[0030] 如图4所示，端镜的法线41与入射激光8的夹角β为0.8-1. 2°，优选地为Γ， 端镜4和端镜5呈"八"字形排列，该角度的设置对入射激光8的透过率影响不明显，但能 够有效抑制端镜剩余反射引起的自激振荡，保证了整个片状放大器的可靠运行。端镜4和 端镜5表面镀有对入射激光8增透的介质膜。
[0031] 本实施例中增益介质11为钕玻璃片，钕玻璃片的尺寸的选择要考虑入射激光8 口 径和钕玻璃片折射率对激光的水平偏移量。如图2所示，在入射激光8以布儒斯特角Θ = arctan(η)入射到钕玻璃片情况下，由于钕玻璃片的折射率会导致入射激光在水平方向上 产生偏移，偏移量Α的大小为：
[0033] 其中d是钕玻璃片的厚度，η是钕玻璃片的折射率。
[0034] 那么考虑到安装钕玻璃片是包边的尺寸，可以得到钕玻璃片的长度1应满足下面 关系式：
[0036] 其中，a是激光口径的水平尺寸，本实施例为300mmX 300mm。钕玻璃片的尺寸（长 度X宽度X厚度）选为610mmX330mmX40mm(含包边），钕玻璃片以布儒斯特角放置于主 光路中，入射激光8以布儒斯特角入射到钕玻璃片，其安装环境洁净度优于100级，以避免 表面附着杂质颗粒造成激光损伤。
[0037] 本实施例中，优选地氣灯23外径为37mm，总长为625mm，弧长为325mm，氣灯23放 电回路的工作电压为23kV/回路，电容为240 μ F/回路，电感为55 μ Η/回路，电阻为90m Ω / 回路。
[0038] 由于钕玻璃片（除包边外）投射于灯箱方向的栗浦面积约为497. 6_X314mm，因 此9支氙灯23在栗浦面积长度方向（497. 6mm)等间距排布。
[0039] 本实用新型中每个灯箱由9支氙灯23组成，每9支氙灯23串联成一个回路，同一 个氙灯组中的氙灯23等间距排布，第一灯箱2和第二灯箱3呈对称排布，加上特定的氙灯 供电参数，在保证氙灯23可靠稳定运行的前提下提高了放大器的栗浦能量，提高了氙灯辐 射光在增益介质11表面分布的均匀性和氙灯的发光效率，进而提高了片状放大器的增益 均匀性。
[0040] 片状激光放大器的工作过程为：首先给激光放大器的供电回路模块充电，待充电 电量达到要求后，供电模块给氙灯回路放电，氙灯将电能转化为光能照射到钕玻璃片上；钕 离子吸收氙灯光能，通过辐射跃迀在钕玻璃片内的激光上下能级之间形成粒子数反转，使 钕玻璃片获得足够的储能；当储能到某个时刻，入射激光8通过钕玻璃片时，钕离子由高能 级向低能级受激辐射跃迀，实现激光的放大过程。
[0041] 激光放大器运行完毕后，对钕玻璃片采用洁净度优于100级的氮气进行吹扫，以 促进热畸变的恢复与避免气溶胶在其表面的附着，同时用空气吹扫灯箱，促进其热恢复。
[0042] 本实施例的激光放大器，增益系数> 5. 2% /cm，波前畸变< 1. 05。
[0043] 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. 一种片状激光放大器，包括片箱、灯箱和框架，所述片箱内固定连接有增益介质，所 述灯箱包括氙灯和隔板玻璃，其特征在于，所述片箱包括上端面、下端面、入射面、出射面和 2个栗浦面，所述灯箱为2个，分别为第一灯箱和第二灯箱，所述片箱固定连接在所述框架 的中心，所述第一灯箱和第二灯箱分别与所述片箱的2个栗浦面相对，所述灯箱与所述框 架固定连接，所述第一灯箱的氙灯和第二灯箱的氙灯沿激光主光路方向呈对称排布。2. 根据权利要求1所述的片状激光放大器，其特征在于，所述增益介质倾斜放置，增益 介质表面法线与入射激光的夹角为布儒斯特角。3. 根据权利要求1所述的片状激光放大器，其特征在于，所述氙灯为9支，并且等间距 排列。4. 根据权利要求3所述的片状激光放大器，其特征在于，9支所述氙灯串联为一 个放电回路，放电回路的工作电压为22kV-24kV，电容为228yF-252yF/回路，电感为 52yH-58yH/回路，电阻彡90mQ/回路。5. 根据权利要求4所述的片状激光放大器，其特征在于，所述灯箱还包括反射器，除隔 板玻璃所在的侧面外，所述灯箱的内侧面设有所述反射器。6. 根据权利要求5所述的片状激光放大器，其特征在于，所述反射器表面镀有SiOJ莫 层。7. 根据权利要求6所述的片状激光放大器，其特征在于，所述隔板玻璃的的内表面和 外表面分别镀有增透的宽带化学膜。8. 根据权利要求1-7任一所述的片状激光放大器，其特征在于，所述激光放大器还包 括2个端镜，2个所述端镜与所述框架固定连接，2个所述端镜分别与入射面和出射面相对， 所述端镜的表面法线与入射激光的夹角为〇. 8-1. 2°。9. 根据权利要求8所述的片状激光放大器，其特征在于，所述端镜的表面法线与入射 激光的夹角为1°。
【专利摘要】本实用新型公开了一种片状激光放大器，包括片箱、灯箱和框架，所述片箱内固定连接有增益介质，所述灯箱包括氙灯和隔板玻璃，其特征在于，所述片箱包括上端面、下端面、入射面、出射面和2个泵浦面，所述灯箱为2个，分别为第一灯箱和第二灯箱，所述片箱固定连接在所述框架的中心，所述第一灯箱和第二灯箱分别与所述片箱的2个泵浦面相对，所述灯箱与所述框架固定连接，所述第一灯箱的氙灯和第二灯箱的氙灯沿激光主光路方向呈对称排布，小信号增益系数大，增益均匀性好。
【IPC分类】H01S3/16, H01S3/094, H01S3/101
【公开号】CN204947315
【申请号】CN201520771893
【发明人】陈远斌, 刘建国, 陈林, 姚轲, 刘勇, 谢旭东, 范琛, 高松, 唐军, 卢振华, 朱启华, 胡东霞, 粟敬钦, 贺少勃
【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9月30日