[实用新型]高转换效率的激光放大装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种高转换效率的激光放大装置。

背景技术

同时具备高光束质量及大能量的激光在工业、医疗、科研领域有广泛应用，激光医疗、激光等离子体密度测量这两种应用要求激光的光斑分布均匀，且能量可以达到400mJ以上，这种激光器都是通过将光斑分布较均匀的小能量种子激光经放大器放大后生成一个光斑分布均匀且能量大的激光，但目前采用的放大器的电-光转换效率普遍较低，其中氙灯泵浦的放大器的转换效率在0.5％左右，二极管泵浦的放大器的转换效率在5％左右，采用本激光放大装置，对于氙灯泵浦的放大器的转换效率可达1％左右，二极管泵浦的放大器的转换效率在10％左右，电源和冷却的功耗都相应降低50％。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高转换效率的激光放大装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型所述高转换效率的激光放大装置，所述装置包括种子光调节装置、放大聚光腔、n组反射镜单元和平凸透镜，所述放大聚光腔中设置m个激光晶体，所述m大于等于2，n＝m-1；除激光光束经过的最后一个激光晶体外，其他的用于二次放大的激光晶体与所述反射镜单元一一对应设置；

所述种子光调节装置包括沿激光光束传播方向同轴顺次设置的种子光源、扩束目镜、第一偏振片、法拉第旋光器、第二偏振片、扩束物镜、软边光阑、二分之一波片、第一45°全反射镜和第二45°全反射镜；

每组所述反射镜单元包括水平偏振片、四分之一波片、0°全反射镜、第一28°入射全反射镜和第二28°入射全反射镜；沿激光光束传播方向同轴顺次设置水平偏振片、用于二次放大的激光晶体A、四分之一波片和0°全反射镜，从激光晶体A中再次经过的激光光束经过水平偏振片反射后依次经过所述第一28°入射全反射镜、所述第二28°入射全反射镜；从所述第二28°入射全反射镜反射出的激光光束通过下一个水平偏振片进入用于二次放大的激光晶体或通过90°转子进入最后一个激光晶体；最后一个激光晶体的激光光束传播末端设置平凸透镜；

所述种子光调节装置还包括光闸，所述光闸设置在所述种子光源与激光光束进入的第一个反射镜单元的水平偏振片之间的任意位置。

优选地，所述放大聚光腔腔体内还设置m-1个泵浦源；所述泵浦源包括泵浦腔和固定在所述泵浦腔中的脉冲氙灯或激光二极管，m个激光晶体固定在所述泵浦腔上。

优选地，m个激光晶体的轴向方向与激光光束传播方向相同。

优选地，所述第一偏振片的主平面和所述第二偏振片的主平面之间的夹角为45°。

优选地，扩束目镜焦距和扩束物镜焦距的绝对值之差等于扩束目镜和扩束物镜之间的间距。

本实用新型中除激光光束经过的最后一个激光晶体外，其他的用于二次放大的激光晶体，激光光束两次穿过激光晶体，每个激光晶体与所述反射镜单元一一对应设置。

本实用新型的有益效果是：

在泵浦源的泵浦光脉冲持续时间内使种子激光两次经过一个放大激光晶体，进而提高激光晶体的利用效率，使激光晶体中的反转粒子更多的转换成激光，进而提高电源注入能量-激光的转换效率，降低电源的功耗，这样冷却的功耗也会随之降低；通过扩束进一步提高种子激光的光束质量，通过增加隔离措施避免激光沿原光路返回光对种子光源可能造成的损害。

本实用新型提高了激光器的电-光转换效率，使激光器电源的功率降低了50％，冷却系统的功率也相应降低50％。

附图说明

图1是高转换效率的激光放大装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的核心：在泵浦源的泵浦光脉冲持续时间内使种子激光两次经过同一个放大激光晶体，进而提高激光晶体的利用效率，使激光晶体中的反转粒子更多的转换成激光，进而提高电源注入能量-激光的转换效率，降低电源的功耗，这样冷却的功耗也会随之降低；使种子激光经过扩束系统实现种子激光和放大器激光晶体的口径匹配并提高种子激光的光束质量，通过增加隔离措施避免激光沿原光路返回光对种子光源可能造成的损害。

实施例：

参照图1，高转换效率的激光放大装置，所述装置包括种子光调节装置、放大聚光腔、一组反射镜单元和平凸透镜，所述放大聚光腔中设置两个激光晶体；