[发明专利]利用单模或低阶模光纤激光器基于超低量子缺陷泵浦方案的大功率稀土掺杂晶体放大器

权利要求书

1.一种大功率单模SM激光器系统，包括：

主振荡器功率放大器MOPA配置，包括：

单模种子，输出脉冲信号光束，脉冲信号光束的增益峰值波长λs为1030nm，

基于晶体的掺镱放大器，接收所述脉冲信号光束；以及

单模连续波光纤激光器，输出波长λp在1000nm-1010nm波长范围内的高亮度的泵浦光束，以对所述掺镱放大器进行端面泵浦，其中，所述脉冲信号光束和所述泵浦光束同轴地或共线地彼此重叠传播，其中，波长λs和λp被选择为提供超低量子缺陷。

2.根据权利要求1所述的大功率SM激光器系统，其中，所述超低量子缺陷小于3％。

3.根据权利要求1或2所述的大功率SM激光器系统，其中，所述掺镱放大器包括Yb：YAG晶体，并且成形为板或棒。

4.根据权利要求1或2所述的大功率SM激光器系统，其中，所述超低量子缺陷在2％和2.5％之间。

5.根据权利要求1所述的大功率SM激光器系统，其中，所述单模连续波光纤激光器可操作以输出高达几千瓦的泵浦光束。

6.根据权利要求1所述的大功率SM激光器系统，其中，所述单模种子被配置为一个或多个激光器二极管或单模光纤激光器，所述一个或多个激光器二极管或单模光纤激光器可操作以在fs、ps或ns脉冲持续时间范围内输出一系列超短信号光脉冲。

7.根据权利要求1所述的大功率SM激光器系统，还包括位于所述掺镱放大器侧面的第一波长鉴别器和第二波长鉴别器，其中，所述第一波长鉴别器和所述第二波长鉴别器均是二向色镜或体积布拉格光栅VBG。

8.根据权利要求1所述的大功率SM激光器系统，其中，在所述掺镱放大器的输出处的所述脉冲信号光束的特征在于：

平均脉冲功率在从几百瓦特到几千瓦特的范围内变化，并且

每脉冲能量在几百微焦到几毫焦的范围内。

9.根据权利要求1所述的大功率SM激光器系统，其中，所述单模种子包括锁模光纤激光器。

10.根据权利要求9所述的大功率SM激光器系统，还包括至少一个预放大级。

11.根据权利要求1所述的大功率SM激光器系统，其中，所述单模种子以纯脉冲模式或突发模式操作。

12.根据权利要求1所述的大功率SM激光器系统，其中，所述单模连续波光纤激光器输出所述泵浦光束，使得所述泵浦光束耦合到所述掺镱放大器的相对端之一或两端。