[发明专利]一种提高光束质量的单程通过激光放大器及提高光束质量的方法

权利要求书

1.一种提高光束质量的单程通过激光放大器，包括振荡级和放大级，所述振荡级包括依次设置的全反镜、第一激光增益介质和输出镜，其特征在于，所述全反镜与第一激光增益介质之间的距离为L1，第一激光增益介质与输出镜的距离为L2，且L2＞L1；

所述激光放大器中还设有光路耦合元件，该光路耦合元件与放大级依次布置在输出镜的出射光路中，光路耦合元件与输出镜的距离为L3，且L3∶L2＝0.5～2∶1；

所述光路耦合元件的焦距与放大级的热透镜焦距相等，光路耦合元件和放大级之间的距离为放大级的热透镜焦距的两倍。

2.根据权利要求1所述的提高光束质量的单程通过激光放大器，其特征在于，所述的全反镜对激光光束的反射率大于95％，所述的输出镜对激光光束的反射率为1％～98％。

3.根据权利要求1所述的提高光束质量的单程通过激光放大器，其特征在于，L2为L1的3～5倍。

4.根据权利要求1所述的提高光束质量的单程通过激光放大器，其特征在于，所述的光路耦合元件为耦合透镜或具有热透镜效应的激光增益介质，所述的激光增益介质为Nd:YAG晶体、Nd:YVO₄晶体或Yb:YAG晶体。

5.根据权利要求1或4所述的提高光束质量的单程通过激光放大器，其特征在于，所述光路耦合元件的焦距为10mm-2000mm。

6.根据权利要求5所述的提高光束质量的单程通过激光放大器，其特征在于，所述光路耦合元件的焦距为75-150mm，位置在距离放大级150-300mm处。

7.根据权利要求1所述的提高光束质量的单程通过激光放大器，其特征在于，所述的第一激光增益介质为Nd:YAG晶体、Nd:YVO₄晶体或Yb:YAG晶体。

8.根据权利要求1所述的提高光束质量的单程通过激光放大器，其特征在于，所述的放大级包括第二激光增益介质，所述的第二激光增益介质为Nd:YAG晶体、Nd:YVO₄晶体或Yb:YAG晶体。

9.一种基于单程通过激光放大器的提高激光束质量的方法，所述激光放大器包括振荡级和放大级，所述振荡级包括依次设置的全反镜、第一激光增益介质和输出镜；所述振荡级中全反镜与第一激光增益介质之间的距离为L1，第一激光增益介质与输出镜之间的距离为L2，且L2＞L1；

其特征在于，所述方法包括：

1)根据放大级的工作点确定放大级的热透镜焦距；

2)选取光路耦合元件，该光路耦合元件的焦距与放大级的热透镜焦距相等；

3)在振荡级的输出镜和放大级之间布置所述光路耦合元件，且满足：

光路耦合元件与输出镜的距离为L3，且L3∶L2＝0.5～2∶1；

光路耦合元件和放大级之间的距离为放大级的热透镜焦距的两倍；

4)输出镜的出射光线依次通过光路耦合元件和放大级后作为激光束输出。