[发明专利]双脉冲双向环形激光放大器

说明书

本发明公开了一种双脉冲双向环形激光放大器，包括：第一光隔离器，用于在第一方向上透射第一偏振态的第一脉冲，将第二方向上的第一偏振态的第二脉冲转换为第二偏振态，并反射第二偏振态的第二脉冲，其中，第一方向与第二方向相反；第二光隔离器，用于在第二方向上透射第一偏振态的第二脉冲，将第一方向上的第一偏振态的第一脉冲转换为第二偏振态，并反射第二偏振态的第一脉冲；环形光路，设置在第一光隔离器与第二光隔离器之间，用于将第一光隔离器透射的第一偏振态的第一脉冲循环放大至预设环数后沿第一方向输出至第二光隔离器；将第二光隔离器透射的第一偏振态的第二脉冲循环放大至预设环数后沿第二方向输出至第一光隔离器。

技术领域

本发明涉及激光放大技术领域，具体涉及一种双脉冲双向环形激光放大器。

背景技术

当今激光放大器的构型通常是主控振荡器的功率放大器(MOPA)，或是多程放大器。MOPA是将一个脉冲逐次注入多个激光放大器，以获得较高的能量输出，同时激光放大器口径需要随着脉冲能量的增加而增加以保证系统增益。同时在有些情况下需要在各个激光放大器之间放置空间滤波器，保证像传递。MOPA通常系统庞大而冗余，储能提取效率极低。而多程放大器则是利用一束脉冲在同一个增益介质内多次传输以达到充分利用其储能的目的，然而这种构型结构复杂而冗长，造价昂贵，储能提取效率依旧受限。

如今工业激光市场对高峰值功率、高平均功率的需求越来越大，上述两种激光放大器构型显然已经无法兼顾工业领域对结构紧凑、成本低廉、可靠性高、储能提取效率高等需求，因此有必要提出一种新的激光放大器构型。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有激光放大器构型的不足，本发明实施例提供了一种双脉冲双向环形激光放大器。

本发明实施例提供了一种双脉冲双向环形激光放大器，包括：第一光隔离器，用于在第一方向上透射第一偏振态的第一脉冲，将第二方向上的第一偏振态的第二脉冲转换为第二偏振态，并反射第二偏振态的第二脉冲，其中，第一方向与第二方向相反；第二光隔离器，用于在第二方向上透射第一偏振态的第二脉冲，将第一方向上的第一偏振态的第一脉冲转换为第二偏振态，并反射第二偏振态的第一脉冲；环形光路，设置在第一光隔离器与第二光隔离器之间，用于将第一光隔离器透射的第一偏振态的第一脉冲循环放大至预设环数后沿第一方向输出至第二光隔离器；将第二光隔离器透射的第一偏振态的第二脉冲循环放大至预设环数后沿第二方向输出至第一光隔离器。

可选地，环形光路包括：第一偏振器，设置于第一光隔离器与第二光隔离器之间，用于透射第一偏振态的第一脉冲、第二脉冲，反射第二偏振态的第一脉冲、第二脉冲；第二偏振器，设置于第一偏振器与第二光隔离器之间，用于透射第一偏振态的第一脉冲、第二脉冲，反射第二偏振态的第一脉冲、第二脉冲；光电开关，设置在第一偏振器与第二偏振器之间，用于分别切换第一脉冲、第二脉冲的第一偏振态和第二偏振态；至少一个激光放大器，用于放大第二偏振态的第一脉冲、第二脉冲；第一反射镜，用于反射第一偏振器或第二偏振器反射的第二偏振态的第一脉冲、第二脉冲；第二反射镜，用于反射第一反射镜反射的第二偏振态的第一脉冲、第二脉冲。

可选地，环形光路还包括：空间滤波器，用于对第一反射镜或第二反射镜反射的第二偏振态的第一脉冲、第二脉冲进行滤波。

可选地，空间滤波器包括：第一透镜，设置在激光放大器与第一反射镜之间，用于将第二偏振态的第一脉冲和第二脉冲进行聚焦或准直；滤波孔，设置在第一反射镜与第二反射镜之间，用于滤除第二偏振态的第一脉冲、第二脉冲中的高频调制；第二透镜，设置在第二反射镜与第一偏振器之间，用于将第二偏振态的第一脉冲和第二脉冲进行聚焦或准直。

可选地，环形光路总长为第一透镜或第二透镜焦距的4倍。

可选地，光电开关为普克尔盒。

可选地，第一偏振器、第二偏振器为布儒斯特角偏振片或偏振分束立方体。