[0050]本发明的一个实施例中，通过控制第一激光模块I和第二激光模块2的加载电流强度，进而实现对第一激光模块I和第二激光模块2的输出功率的控制。即输出功率的调节是通过对加载电流的控制实现的，从而实现了第一激光模块I和第二激光模块2的输出功率比值与预设栗浦光能量密度分布曲线中两个尖峰的强度比相一致。
[0051]实施例1
[0052]制作一个如图5所示的本发明提供的LD栗浦激光放大器，本实施例中，工作物质为Nd =YAG0并且，通过测试得到如图1所示的Nd:YAG的吸收光谱，并通过实验测试得到如图2所示的LD能量-光谱分布曲线；将图1的Nd:YAG的吸收光谱与图2的LD能量-光谱分布曲线结合，计算得到图3所示的有效吸收光谱；对该有效吸收光谱进行优化，使其变为平顶分布，得到图4所示的平顶有效吸收光谱和预设栗浦能量密度分布曲线。
[0053]本实施例中，被放大的激光由一个纳秒脉冲激光器产生，脉冲宽度为15ns，脉冲重复频率为10Hz，单脉冲能量为100mJ。第一激光模块I和第二激光模块2的Nd:YAG晶体棒直径为8mm、长度为100mm，工作物质即Nd:YAG的掺杂浓度为0.5%。其中，第一激光模块I和第二激光模块2为侧面栗浦模块，分别由5个半导体叠阵线阵列圆周分布围绕晶体栗浦，每个模块中的半导体叠阵线阵列平均功率为150W。第一退偏补偿转子3和第二退偏补偿转子4为厚度为5_、直径为30_的石英片，组成了退偏补偿转子对，第一退偏转子3和第二退偏转子4均为45度，通过第一退偏转子3和第二退偏转子4的补偿，可以实现入射偏振光的偏振态旋转。第一像传递透镜5和第二像传递透镜6均由2片平凸透镜组成，2片平凸透镜的焦距分别为150mm和200mm，2片平凸透镜的间距为50mm。
[0054]本实施例的系统组成中，第一激光模块I的中心到第一退偏补偿转子3的距离为200mm，第一退偏补偿转子3到第一像传递透镜5的距离为200mm ;第一像传递透镜5和第二像传递透镜6之间的间距为363mm，平行入射的激光恰好汇聚在第一像传递透镜5和第二像传递透镜6的正中间，即第一像传递透镜5和第二像传递透镜6中间位置的相互重合的焦点。相对于该焦点，中心对称的摆放有第二像传递透镜6、第二退偏补偿转子4和第二激光模块2。
[0055]工作时，对第一激光模块I加载200A的电流，实现140W的功率输出；第二激光模块2加载175A的电流，实现118W的功率输出。第一激光模块I和第二激光模块2的输出功率比恰好等于图4中预设栗浦光能量密度分布曲线中两个尖峰的强度比。并且，通过控制第一激光模块I的冷却水温为22°C，第二激光模块2的冷却水温为26°C，结合所选择的激光二极管特性，使得第一激光模块I的中心工作波长为805.5nm，第二激光模块2的中心工作波长为809.3nm。与图4中的预设栗浦光能量密度分布曲线中两个尖峰的波长一致。这样就使得图4中经过计算得到的预设栗浦光能量密度分布得以实现。
[0056]激光经LD栗浦激光放大器放大后，其输出的激光光谱即补偿叠加效果如图7所示。当激光经过第一激光模块I和第二激光模块2后，就相当于通过了图4中预设栗浦光能量密度分布曲线，即通过具有平顶分布的有效吸收系数进行放大。当温度漂移变化时，在LD中心波长从806nm至811nm对应的5nm范围内，不会有明显影响，相当于能够对15°C的环境温度变化做出精确适应。图7中的7表示经过补偿后形成的激光光谱分布，8代表的是叠加效果图。
[0057]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0058]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种LD栗浦激光放大器，其特征在于，包括沿激光传递方向依次排列的第一激光模块、第一退偏补偿转子、第一像传递透镜、第二像传递透镜、第二退偏补偿转子和第二激光模块；所述第一激光模块和第二激光模块具有相同直径、长度和掺杂浓度的工作物质；所述第一激光模块和第二激光模块具有相同的栗浦方式；所述第一退偏补偿转子和第二退偏补偿转子均为45度的石英转子；第一像传递透镜和第二像传递透镜具有相互重合的焦点，所述焦点位于第一像传递透镜和第二像传递透镜之间的中间位置，所述第一激光模块与第二激光模块关于所述焦点中心对称，所述第一退偏补偿转子与第二退偏补偿转子关于所述焦点中心对称，所述第一像传递透镜和第二像传递透镜关于所述焦点中心对称。2.根据权利要求1所述的LD栗浦激光放大器，其特征在于，所述第一激光模块和第二激光模块均为侧面栗浦模块。3.根据权利要求2所述的LD栗浦激光放大器，其特征在于，所述侧面栗浦模块为由若干个半导体叠阵线阵列圆周分布围绕晶体栗浦。4.根据权利要求1所述的LD栗浦激光放大器，其特征在于，所述第一像传递透镜和第二像传递透镜为一块凸透镜或由多个透镜组成的透镜组。5.根据权利要求1所述的LD栗浦激光放大器，其特征在于，所述第一像传递透镜和第二像传递透镜为球面透镜。6.根据权利要求1所述的LD栗浦激光放大器，其特征在于，所述第一激光模块和第二激光模块的掺杂离子种类相同。7.根据权利要求1所述的LD栗浦激光放大器，其特征在于，所述第一激光模块和第二激光模块的栗浦结构和栗浦功率相同。8.根据权利要求1所述的LD栗浦激光放大器，其特征在于，所述第一激光模块和第二激光模块的栗浦脉冲宽度、重复频率相同。9.一种基于权利要求1-8任意一项LD栗浦激光放大器的激光放大方法，其特征在于，对激光进行测试、计算，得到预设栗浦光能量密度分布曲线；控制第一激光模块和第二激光模块的输出功率，使第一激光模块与第二激光模块的输出功率比等于所述预设栗浦光能量密度分布曲线中两个尖峰的强度比；激光依次经第一激光模块、第一退偏补偿转子、第一像传递透镜、第二像传递透镜、第二退偏补偿转子和第二激光模块后输出。10.根据权利要求9所述的激光放大方法，其特征在于，对第一激光模块和第二激光模块同时加载电流，并同时开启或关闭。11.根据权利要求9所述的激光放大方法，其特征在于，控制第一激光模块和第二激光模块的冷却水温，使得第一激光模块的中心工作波长和第二激光模块的中心工作波长与所述预设栗浦光能量密度分布曲线中两个尖峰的波长一致。12.根据权利要求9所述的激光放大方法，其特征在于，控制第一激光模块和第二激光模块的加载电流强度，进而实现对第一激光模块和第二激光模块的输出功率的控制。
【专利摘要】本发明涉及激光放大、补偿技术领域，具体公开一种LD泵浦激光放大器及激光放大方法。本发明的LD泵浦激光放大器，包括沿激光传递方向依次排列的第一激光模块、第一退偏补偿转子、第一像传递透镜、第二像传递透镜、第二退偏补偿转子和第二激光模块；第一激光模块和第二激光模块具有相同直径、长度和掺杂浓度的工作物质；第一激光模块和第二激光模块具有相同的泵浦方式；第一退偏补偿转子和第二退偏补偿转子均为45度的石英转子；第一像传递透镜和第二像传递透镜具有相互重合的焦点。本发明还提供了一种激光放大方法。本发明提供的LD泵浦激光放大器及激光放大方法，退偏补偿精确，并能够实现对环境温度大范围变化的适应。<!-- 2 -->
【IPC分类】H01S3/23, H01S3/0941, H01S3/13
【公开号】CN105048266
【申请号】CN201510484781
【发明人】赵天卓, 樊仲维, 肖红, 黄科, 林蔚然
【申请人】中国科学院光电研究院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月7日