[实用新型]一种棒状激光放大器

说明书

本实用新型提供一种棒状激光放大器，包括中空柱状且端部开口的腔体，腔体安装在支撑件上，腔体设置有供冷却液流入的进口和供冷却液流出的出口，腔体的开口处分别设置有能打开或密封腔体的盖板，腔体的空腔内设置有中空柱状的反射器，反射器的内壁设置有金属镀膜，反射器的空腔内设置有钕玻璃棒制成的棒状增益介质，棒状增益介质上套接有光谱滤光片，光谱滤光片与反射器内壁之间的空间内设置有与光谱滤光片平行的氙灯；反射器、氙灯、光谱滤光片、棒状增益介质分别连接在盖板上。本实用新型降低了反射器的加工难度，有效降低了系统运行时的温度，大幅提高了运行频率。

技术领域

本实用新型涉及高功率固体激光器技术领域，具体而言，涉及一种棒状激光放大器。

背景技术

近几十年里，高功率固体激光器技术取得了飞速的发展，许多国家先后建立了超大规模的激光驱动器。作为中、高功率水平的激光驱动器中的重要组成部分，棒状激光放大器因其超高的能量/功率放大能力而得到广泛研究。在目前高功率激光驱动器中，棒状激光放大器一般是前级种子光源系统的放大源，棒状激光放大器的输出能量在数毫焦耳到数焦耳水平，单程增益倍数在几到几十范围内，运行频率约为30分钟/发。高功率激光驱动器对前级种子光源的基本要求一是增益高，实现激光能量与功率放大，二是光束质量好，需要棒状放大器具有良好的增益均匀性分布，实现对激光的均匀放大，三是运行频率达到0.5-1Hz水平，用于整个装置的光路准直调试，四是结构简单，可靠性高，以实现长期稳定运行。

目前的棒状激光放大器一般将腔体中的反射器设置为渐开线形，对泵浦光源未采取过滤措施，未对放大器设置冷却液系统。实践中，渐开线形反射器的采用，增加了加工难度和复杂度；对泵浦光源中生热率较大的短波长光未设置过滤装置，造成激光放大器的各器件温度升高迅速，对激光放大器各零部件未设置冷却系统，运行时仅靠自然散热，造成各零部件及激光放大器整体温度无法有效降低，影响泵浦效果及放大器的稳定性。因此，目前棒状激光放大器的性能有待进一步提高。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，从激光放大器的增益能力、增益均匀性、运行频率与可靠性出发，本实用新型提供一种棒状激光放大器。

技术方案如下：

一种棒状激光放大器，包括中空柱状且端部开口的腔体1，腔体1的开口处设置有能打开或密封腔体的盖板9，腔体1的空腔内设置有中空柱状的反射器2，所述反射器2的内壁设置有有光滑的金属膜，反射器2的空腔内设置有钕玻璃棒制成的棒状增益介质5，所述棒状增益介质5上套接有光谱滤光片4，所述光谱滤光片4与反射器2内壁之间的空间内设置有与光谱滤光片4平行的氙灯3；反射器2、氙灯3、光谱滤光片4、棒状增益介质5分别连接在盖板9上。

本实用新型进一步的技术方案在于：盖板9设置有安装孔10、固定孔11、固定槽13、卡槽12；所述安装孔10为贯穿盖板9的通孔，氙灯3穿过安装孔10；所述固定槽13与反射器2配合，反射器2的端部插在固定槽13内；所述卡槽12与光谱滤光片4配合，光谱滤光片4的端部插在卡槽12内；所述固定孔11为贯穿盖板9的通孔，棒状增益介质5穿过固定孔11。

本实用新型进一步的技术方案在于：腔体1安装在支撑件8上，腔体1设置有供冷却液流入的进口6和供冷却液流出的出口7。

本实用新型进一步的技术方案在于：所述氙灯(3)的数量为12支，工作电压小于等于3.5kV，电流脉冲宽度为450±20us，工作爆炸系数小于等于0.123，外径大于等于10mm且小于等于11mm，壁厚大于等于1mm且小于等于1.5mm，相邻氙灯(3)中心轴线之间的夹角为30度，每三支氙灯(3)串联为一个回路；所述棒状增益介质(5)直径为14～18mm，棒状增益介质(5)中心轴线与氙灯(3)中心轴线之间的距离为31mm；所述反射器(2)内径为77mm；所述冷却液为阻抗为10MΩ的纯水，流速大于5m/s，流量大于2L；所述光谱滤光片(4)厚度为2-3mm，光谱滤光片(4)表面到增益介质表面距离为2.5mm。

本实用新型的有益效果如下：