一種諧振腔翻倍的再生放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種諧振腔翻倍的再生放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]超短超強(qiáng)脈沖激光器，具有脈寬窄，峰值功率高，波長可調(diào)諧等優(yōu)點，在高速通信技術(shù)、高速攝影、光存儲技術(shù)、激光核聚變、超精細(xì)加工、激光測距、雷達(dá)、生物學(xué)、激光光譜學(xué)、光電取樣技術(shù)、深空探測等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，對研宄超高速現(xiàn)象及微觀世界的規(guī)律性具有極大的意義。
[0003]一般情況下由直接通過鎖模技術(shù)產(chǎn)生穩(wěn)定的超短脈沖的重復(fù)頻率為百兆赫茲，單脈沖為納焦量級，功率較低，不能直接滿足需求應(yīng)用。為獲得超強(qiáng)超短激光脈沖輸出，需要對超短脈沖種子光進(jìn)行放大。一般采用行波放大或再生放大以及兩者結(jié)合的方法對超短脈沖種子光進(jìn)行放大。由于超短脈沖種子光的單脈沖能量通常在納焦量級，第一級放大通常利用再生放大器作為增益放大級。再生放大器可以從鎖模脈沖序列中選出單個激光脈沖，使其在增益介質(zhì)中往返若干次。經(jīng)過多次的增益放大，放大器輸出的單個激光脈沖的能量可以增大16?10 7倍，從而可將納焦量級脈沖放大到毫焦量級。并且再生放大器具有諧振腔結(jié)構(gòu)，放大后的脈沖具有好的光束質(zhì)量。再生放大器輸出的激光再經(jīng)過后級放大器繼續(xù)放大，使能量進(jìn)一步的提高。
[0004]一般的再生放大器，為了避免脈沖開關(guān)的響應(yīng)時間(通常3?7ns)的影響，以及保持鎖模諧振腔的同步，再生放大腔的腔長一般比較長。諧振腔過長受環(huán)境影響比較敏感，諧振腔的穩(wěn)定性較差，幾何尺寸比較大，不利用激光器小型化發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種諧振腔翻倍的再生放大器，不改變諧振腔的光程腔長，縮短再生腔幾何腔長，減少激光器體積，使超短脈沖種子光在再生放大腔中進(jìn)行再生放大。
[0006]本發(fā)明提供了一種諧振腔翻倍的再生放大器，包括:
[0007]箱體，其右側(cè)板上設(shè)有入射種子光進(jìn)口和出射放大光出口 ；
[0008]光學(xué)組件，其設(shè)置在所述箱體內(nèi)，包括光隔離器、再生諧振放大腔和45°全反鏡；
[0009]其中，所述光隔離器包括在光路上依次設(shè)置的第一偏振片、法拉第旋轉(zhuǎn)器及二分之一波片；
[0010]所述再生諧振放大腔包括第二偏振片、第一四分之一波片、第一 0°全放鏡、脈沖選擇開關(guān)、第二 0°全放鏡、第三偏振片、第二四分之一波片、小孔光闌、LD泵浦激光晶體模塊、第三四分之一波片、凸反鏡；
[0011]入射種子光經(jīng)過所述入射種子光進(jìn)口依次經(jīng)過所述光隔離器導(dǎo)入所述再生諧振放大腔中，導(dǎo)入所述再生諧振放大腔中的入射種子光在所述再生諧振放大腔中進(jìn)行諧振放大，經(jīng)所述第三四分之一波片補(bǔ)償其退偏，所述凸反鏡補(bǔ)償熱透鏡效應(yīng)，所述小孔光闌濾掉放大光的高階模，確保入射種子放大光的光束質(zhì)量，所述第三偏振片、所述第二四分之一波片、所述凸反鏡和所述第二 0°全反鏡實現(xiàn)所述入射種子光在所述再生諧振放大腔內(nèi)的光程增長，經(jīng)所述脈沖選擇開關(guān)控制，將放大的種子光導(dǎo)出所述再生諧振放大腔，經(jīng)所述45°全反鏡全反射后由所述的出射放大光出口輸出。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述脈沖選擇開關(guān)由普克盒及普克盒高壓驅(qū)動組成，入射種子光在所述的再生諧振腔放大時，通過調(diào)節(jié)所述第一四分之一波片及所述普克盒所加高壓的時刻及高壓寬度，控制入射種子光的諧振放大次數(shù)及輸出入射種子光在所述再生諧振放大腔放大的時刻。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第三偏振片、所述第二四分之一波片和所述凸反鏡組成光程翻倍臂，所述入射種子光經(jīng)所述第三偏振片反射，透過所述第二四分之一波片、所述小孔光闌、所述LD泵浦激光晶體模塊和所述第三四分之一波片，經(jīng)所述凸反鏡反射，再次透過所述第二四分之一波片、所述小孔光闌、所述LD泵浦激光晶體模塊和所述第三四分之一波片，所述第二四分之一波片改變?nèi)肷浞N子放大光來往的偏振態(tài)，使所述入射種子放大光透過所述第三偏振片，經(jīng)所述第二 0°全反鏡反射，再次透過所述第三偏振片，在所述第二四分之一波片、所述小孔光闌、所述LD泵浦激光晶體模塊、所述第三四分之一波片和所述凸反鏡再來回一次，改變偏振態(tài)，經(jīng)所述第三偏振片反射。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述入射種子光與經(jīng)過所述再生諧振放大腔的再生放大光形成180°角。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述再生諧振放大腔的腔長是相鄰鎖模種子光脈沖間距對應(yīng)腔長的整數(shù)倍，其中，倍數(shù)為選擇所述鎖模種子光脈沖通過所述再生諧振放大腔后再生放大輸出的個數(shù)。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第一偏振片、所述第二偏振片、所述第三偏振片、二分之一波片、所述第一四分之一波片、所述第二四分之一波片、所述第三四分之一波片、所述45°全反鏡、所述第一 0°全放鏡、所述第二 0°全放鏡、所述LD泵浦激光晶體模塊和所述凸反鏡都鍍有與所述入射種子光的波段一致的增透膜或高反射膜。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:提供了一種將弱的超短脈沖種子光實現(xiàn)再生放大，具有很高的放大倍數(shù)，并對再生放大器的諧振腔進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)了腔長的翻倍，縮短了諧振腔的幾何長度，減少了激光器的體積。
[0018]具體的:
[0019]1、使用光隔離器，實現(xiàn)了入射種子光與再生放大光的隔離輸出，入射超短脈沖種子光透過光隔離器導(dǎo)入再生諧振放大腔內(nèi)實現(xiàn)再生放大，能量急劇放大，輸出的放大光脈沖經(jīng)光隔離器與入射光脈沖光路隔離分開，經(jīng)45°全反鏡反射從出射放大光出口輸出。
[0020]2、采用再生諧振放大腔，能夠?qū)⑽⑷醯某堂}沖種子光急劇的進(jìn)行放大。
[0021]3、采用小孔光闌，抑制了諧振腔內(nèi)放大過程中的激光高階模的產(chǎn)生，確保了光束質(zhì)量。
[0022]4、采用偏振片，四分之一波片，全反鏡，凸反鏡，實現(xiàn)了在偏振片到凸反鏡幾何長度不變的情況下，放大振蕩光光程的翻倍，縮小了諧振腔的幾何體積，有利于激光的穩(wěn)定性的提尚。
[0023]5、入射種子光在再生諧振放大腔內(nèi)諧振放大一次，四次通過LD泵浦激光晶體模塊，提高了放大效率，減少了放大振蕩次數(shù)。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施例所述的一種諧振腔翻倍的再生放大器的箱體右側(cè)板示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實施例所述的一種諧振腔翻倍的再生放大器的箱體內(nèi)部光路示意圖。
[0026]圖中，
[0027]1、光隔離器；2、再生諧振放大腔；3、45°全反鏡；4、入射種子光進(jìn)口 ；5、出射放大光出口 ；11、第一偏振片；12、法拉第旋轉(zhuǎn)器；13、二分之一波片；21、第二偏振片；22、第一四分之一波片；23、脈沖選擇開關(guān)；24、第一 0°全放鏡；25、第三偏振片；26、第二四分之一波片；27、小孔光闌；28、LD泵浦激光晶體模塊；29、第三四分之一波片；210、凸反鏡；211、第二 0°全放鏡；231、普克盒；232、普克盒高壓驅(qū)動。
【具體實施方式】
[0028]下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0029]實施例1，如圖1-2所示，本發(fā)明實施例的一種諧振腔翻倍的再生放大器，其特征在于，包括:
[0030]箱體，其右側(cè)板上設(shè)有入射種子光進(jìn)口 4和出射放大光出口 5 ；
[0031]光學(xué)組件，其設(shè)置在箱體內(nèi)，包括光隔離器1、再生諧振放大腔2和45°全反鏡3 ;
[0032]其中，光隔離器I包括在光路上依次設(shè)置的第一偏振片11、法拉第旋轉(zhuǎn)器12及二分之一波片13 ；
[0033]再生諧振放大腔2包括第二偏振片21、第一四分之一波片22、第一 0°全放鏡24、脈沖選擇開關(guān)23、第二 0°全放鏡211、第三偏振片25、第二四分之一波片26、小孔光闌27、LD泵浦激光晶體模塊28、第三四分之一波片29、凸反鏡210。
[0034]其中，脈沖選擇開關(guān)23由普克盒231及普克盒高壓驅(qū)動232組成，入射種子光在再生諧振放大腔放大時，通過調(diào)節(jié)第一四分之一波片22及普克盒231所加高壓的時刻及高壓寬度，控制入射種子光的諧振放大次數(shù)及輸出入射種子光在