一种激光预放大系统的制作方法

一种激光预放大系统
[技术领域]
[0001]
本发明涉及一种激光预放大系统。
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背景技术：
]
[0002]
工业化的皮秒激光器一般采用多级固体放大的方式来实现功率的增长。从种子源发出毫瓦量级的激光，并逐步放大到几十瓦量级的激光。其中种子源第一级放大预放大的处理是很关键的一环，而现有的预放大方式存在结构复杂、放大效率低、光束质量差等问题。
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技术实现要素：
]
[0003]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种激光预放大系统。
[0004]
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
[0005]
一种激光预放大系统，其特征在于：包括有输出种子信号光的激光光源，激光光源依次连接有用于聚焦水平输出的种子信号光的聚焦透镜、用于透过种子信号光的p偏振光和反射种子信号光的s偏振光的偏振分光棱镜、用于将入射的p偏振光的偏振态沿固定方向旋转45度的法拉第旋转器、用于将经由法拉第旋转器旋转角度后的p偏振光转回水平方向或竖直方向的1/2波片、用于放大入射p偏振光或s偏振光的晶体棒、用于反射增益后的偏振光的0度反射镜、用于输出ld泵浦光激活晶体棒增益介质的ld泵浦光源。
[0006]
如上所述的一种激光预放大系统，其特征在于：激光光源与聚焦透镜之间顺次连接有用于将种子信号光反射45度的第一45度反射镜、用于提高种子信号光稳定性的隔离器、用于将反射45度的种子信号光再反射45度实现水平输出的第二45度反射镜。
[0007]
如上所述的一种激光预放大系统，其特征在于：1/2波片的光轴方向与入射1/2波片的光偏振方向之间形成的角度范围为22-23度。
[0008]
如上所述的一种激光预放大系统，其特征在于：1/2波片的光轴方向与入射1/2波片的光偏振方向之间形成的角度为22.5度。
[0009]
如上所述的一种激光预放大系统，其特征在于：ld泵浦光源输出的ld泵浦光与晶体棒输出的p偏振光同轴。
[0010]
如上所述的一种激光预放大系统，其特征在于：激光光源输出毫瓦级种子信号光。
[0011]
本发明的有益效果是：
[0012]
本发明的设有0度反射镜，可使进入放大光路后种子信号光原路返回从而双程放大的功能，放大效率高，且功率放大倍数超过2000倍；光束质量好，信号光和泵浦光同轴性好；光路结构简单，工程化过程中一致性好。
[附图说明]
[0013]
图1为本发明结构示意图。
[具体实施方式]
[0014]
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0015]
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
…
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0016]
如图1所示，一种激光预放大系统，包括有输出种子信号光的激光光源1，激光光源1输出的种子信号光依次通过有用于聚焦水平输出的种子信号光的聚焦透镜2、用于透过种子信号光的p偏振光和反射种子信号光的s偏振光的偏振分光棱镜3、用于将入射的p偏振光的偏振态沿固定方向旋转45度的法拉第旋转器4、用于将经由法拉第旋转器4旋转角度后的p偏振光转回水平方向或竖直方向的1/2波片5、用于放大入射p偏振光s偏振光的晶体棒6、用于反射增益后的p偏振光s偏振光的0度反射镜7、用于输出ld泵浦光激活晶体棒6增益介质的ld泵浦光源8。
[0017]
其中，激光光源1与聚焦透镜2之间顺次连接有用于将种子信号光反射45度的第一45度反射镜9、用于提高种子信号光稳定性的隔离器10、用于将反射45度的种子信号光再反射45度实现水平输出的第二45度反射镜11；激光光源1输出毫瓦级种子信号光。
[0018]
如图1所示，工作时，ld泵浦光源8向晶体棒6输出ld泵浦光，激活晶体棒6增益介质，同时激光光源1输出一个毫瓦级种子信号光，经过第一45度反射镜9发射后进入隔离器10，通过隔离器10隔离光路中由于各种原因产生的后向传输光对光源以及光路系统产生的不良影响，提高种子信号光稳定性，随后通过第二45度反射镜11反射和聚焦透镜2聚焦后进入放大光路；首先聚焦后的种子信号光入射到放大光路中的偏振分光棱镜3，使种子信号光的p偏振光通过偏振分光棱镜3并入射到法拉第旋转器4，在通过法拉第旋转器4时入射的p偏振光的偏振态沿固定的方向旋转45度后输出到1/2波片5，1/2波片5将入射的偏振光的偏振态转换回水平方向或竖直方向并入射到晶体棒6，经过晶体棒6放大后再由0度反射镜7反射后返回到晶体棒6进行二次放大，二次放大后的偏振光再经过通过1/2波片5和法拉第旋转器4后转换为s偏振光，最后被偏振分光棱镜3反射后输出，进入下一级放大。
[0019]
本案中，法拉第旋转器4可以使入射光的偏振态沿固定的方向旋转45度，此旋转为不可逆，即正反各通过一次后光的偏振态会相对入射前旋转90度。
[0020]
本案中，1/2波片5可通过旋转使入射的偏振光的偏振态旋转任意角度，此旋转为可逆，本案中将1/2波片旋转到一个特定的角度，使水平偏振光经由法拉第旋转器4旋转角度后由1/2波片转回水平方向或竖直方向，从而保持晶体棒6的放大偏振态一致。
[0021]
本案中，1/2波片5的光轴方向与入射1/2波片5的光偏振方向之间形成的角度范围为22-23度，具体地1/2波片5的光轴方向与入射1/2波片5的光偏振方向之间形成的角度为22.5度，提高光束质量。
[0022]
本案中，ld泵浦光源8输出的ld泵浦光与晶体棒6输出的偏振光同轴，提高光束质量。
[0023]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明
的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种激光预放大系统，其特征在于：包括有输出种子信号光的激光光源(1)，激光光源(1)依次连接有用于聚焦水平输出的种子信号光的聚焦透镜(2)、用于透过种子信号光的p偏振光和反射种子信号光的s偏振光的偏振分光棱镜(3)、用于将入射的p偏振光的偏振态沿固定方向旋转45度的法拉第旋转器(4)、用于将经由法拉第旋转器(4)旋转角度后的p偏振光转回水平方向或竖直方向的1/2波片(5)、用于放大入射p偏振光或s偏振光的晶体棒(6)、用于反射增益后的偏振光的0度反射镜(7)、用于输出ld泵浦光激活晶体棒(6)增益介质的ld泵浦光源(8)。2.根据权利要求1所述的一种激光预放大系统，其特征在于：激光光源(1)与聚焦透镜(2)之间顺次连接有用于将种子信号光反射45度的第一45度反射镜(9)、用于提高种子信号光稳定性的隔离器(10)、用于将反射45度的种子信号光再反射45度实现水平输出的第二45度反射镜(11)。3.根据权利要求1所述的一种激光预放大系统，其特征在于：1/2波片(5)的光轴方向与入射1/2波片(5)的光偏振方向之间形成的角度范围为22-23度。4.根据权利要求3所述的一种激光预放大系统，其特征在于：1/2波片(5)的光轴方向与入射1/2波片(5)的光偏振方向之间形成的角度为22.5度。5.根据权利要求1所述的一种激光预放大系统，其特征在于：ld泵浦光源(8)输出的ld泵浦光与晶体棒(6)输出的p偏振光同轴。6.根据权利要求1所述的一种激光预放大系统，其特征在于：激光光源(1)输出毫瓦级种子信号光。

技术总结
本发明公开了一种激光预放大系统，包括有输出种子信号光的激光光源，激光光源依次连接有用于聚焦水平输出的种子信号光的聚焦透镜、用于透过种子信号光的P偏振光和反射种子信号光的S偏振光的偏振分光棱镜、用于将入射的P偏振光的偏振态沿固定方向旋转45度的法拉第旋转器、用于将经由法拉第旋转器旋转角度后的P偏振光转回水平方向或竖直方向的1/2波片、用于放大入射P偏振光或S偏振光的晶体棒、用于反射增益后的偏振光的0度反射镜、用于输出LD泵浦光激活晶体棒增益介质的LD泵浦光源，实现了双程放大的功能，且光束质量好，信号光和泵浦光同轴性好，光路结构简单，工程化过程中一致性好。性好。性好。


技术研发人员：宋玉立 杨世强 李文君 梁崇智
受保护的技术使用者：广东华奕激光技术有限公司
技术研发日：2022.06.27
技术公布日：2022/10/11