一种储能型片状激光增益模块的制作方法

本发明涉及激光，具体而言是一种储能型片状激光增益模块。

背景技术：

1、重频高能脉冲激光技术作为一种先进的激光技术，在激光驱动聚变能源、激光高端装备、远距离激光测距、激光冲击强化等领域都极具应用价值。储能型片状激光增益模块是实现重频高能脉冲激光输出的主要技术手段之一，并逐步成为当前高能激光器的首选构型。储能型片状激光增益模块为获得高性能的激光储能，通常采用外围包边技术以抑制片状激光增益介质内部的自发受激放大辐射(ase)，包边技术可以很好的抑制增益介质内部ase的恶化和发展，尤其适合储能型片状激光增益介质的储能，专利cn108598852b“一种片状增益介质包边法向热梯度的平衡方法”根据理论计算分析包边吸收ase光后的热分布，采用高热导率金属作为垫圈，外接水冷的方法改善增益介质包边法向热梯度不均匀现象，但片状激光增益介质与泵浦源相对的方向(增益介质法线方向)并无更好的抑制ase手段，增益介质法线方向产生的ase光容易与泵浦源之间形成寄生振荡激光，会带来两大问题：(1)寄生振荡激光消耗片状激光增益介质的内部储能；(2)寄生振荡激光容易损伤泵浦源。

技术实现思路

1、发明目的：针对现有技术不足，本发明提供一种储能型片状激光增益模块，目的在于改善当前重频高能脉冲激光器尤其储能型激光放大器增益介质储能及安全运行难题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种储能型片状激光增益模块，包括冷却结构、包边片状激光增益介质、分光镜、激光吸收体、高功率泵浦源、泵浦镜组；

4、包边片状激光增益介质的一侧大端面为冷却面，另一侧大端面为泵浦光和激光传输界面，冷却结构设置于包边片状激光增益介质冷却面，用于对包边片状激光增益介质进行冷却，分光镜位于包边片状激光增益介质泵浦光和激光传输界面和高功率泵浦源之间，激光吸收体靠近分光镜设置，泵浦镜组设置在高功率泵浦源输出端；

5、高功率泵浦源输出的高峰值功率泵浦光经泵浦镜组整形后，透过分光镜进入包边片状激光增益介质，转化成激光储能，包边片状激光增益介质自发辐射荧光在传输过程中形成的自发受激放大辐射光或寄生振荡激光，经分光镜反射后入射到激光吸收体内被吸收。

6、进一步的，所述包边片状激光增益介质冷却面对于入射角0～15°的泵浦光和激光，反射率大于99.8％；包边片状激光增益介质泵浦光和激光传输界面对于泵浦光和激光的透过率大于99.8％。

7、进一步的，所述冷却结构与包边片状激光增益介质冷却面低应力紧密接触。

8、进一步的，所述分光镜沿包边片状激光增益介质泵浦光和激光传输界面法线方向呈45°偏转设置。

9、进一步的，所述分光镜对于入射角33～55°的寄生振荡激光，反射率大于99.8％，同时对于入射角33～55°的泵浦光，透过率大于99.5％。

10、进一步的，所述激光吸收体前后表面对于入射角0±10°的寄生振荡激光，透过率大于99.8％，激光吸收体对寄生振荡激光的吸收率大于99.8％。

11、进一步的，所述泵浦镜组表面镀泵浦光增透膜、寄生振荡激光高反膜。

12、有益效果：

13、1、本发明一种储能型片状激光增益模块，可以有效抑制激光增益模块的ase和寄生振荡，提升激光增益模块的储能。

14、2、本发明一种储能型片状激光增益模块，可以避免寄生振荡激光对高功率泵浦源的损害，有效提升激光增益模块的安全运行。

15、3、本发明一种储能型片状激光增益模块，结构简单紧凑，利于激光器实现高能激光输出。

技术特征：

1.一种储能型片状激光增益模块，特征在于：包括冷却结构、包边片状激光增益介质、分光镜、激光吸收体、高功率泵浦源、泵浦镜组；

2.根据权利要求1所述的一种储能型片状激光增益模块，特征在于：所述包边片状激光增益介质冷却面对于入射角0～15°的泵浦光和激光，反射率大于99.8％；包边片状激光增益介质泵浦光和激光传输界面对于泵浦光和激光的透过率大于99.8％。

3.根据权利要求1所述的一种储能型片状激光增益模块，特征在于：所述冷却结构与包边片状激光增益介质冷却面低应力紧密接触。

4.根据权利要求1所述的一种储能型片状激光增益模块，特征在于：所述分光镜沿包边片状激光增益介质泵浦光和激光传输界面法线方向呈45°偏转设置。

5.根据权利要求4所述的一种储能型片状激光增益模块，特征在于：所述分光镜对于入射角33～55°的寄生振荡激光，反射率大于99.8％，同时对于入射角33～55°的泵浦光，透过率大于99.5％。

6.根据权利要求1所述的一种储能型片状激光增益模块，特征在于：所述激光吸收体前后表面对于入射角0±10°的寄生振荡激光，透过率大于99.8％，激光吸收体对寄生振荡激光的吸收率大于99.8％。

7.根据权利要求1所述的一种储能型片状激光增益模块，特征在于：所述泵浦镜组表面镀泵浦光增透膜、寄生振荡激光高反膜。

技术总结
本发明公开了一种储能型片状激光增益模块，包括冷却结构、包边片状激光增益介质、分光镜、激光吸收体、高功率泵浦源、泵浦镜组；冷却结构设置于包边片状激光增益介质冷却面，分光镜位于包边片状激光增益介质泵浦光和激光传输和高功率泵浦源之间，激光吸收体靠近分光镜设置，泵浦镜组设置在高功率泵浦源输出端；高功率泵浦源输出的高峰值功率泵浦光经泵浦镜组整形后，透过分光镜进入包边片状激光增益介质，转化成激光储能，包边片状激光增益介质自发辐射荧光在传输过程中形成的自发受激放大辐射光或寄生振荡激光，经分光镜反射后入射到激光吸收体内被吸收。本发明可以有效抑制激光增益模块的ASE和寄生振荡，提升激光增益模块的储能。

技术研发人员：王建磊,郑睿,周军,陈卫标
受保护的技术使用者：南京中科神光科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8