[发明专利]一种端面泵浦激光多级再生放大系统

说明书

本发明提供了一种端面泵浦激光多级再生放大系统，包括单块激光晶体、信号光、泵浦光，激光晶体端面具有一个信号光输入窗口、多个泵浦光输入窗口和一个激光输出窗口。所述激光晶体的所述信号光输入窗口和所述激光输出窗口的区域设置有激光增透膜；所述激光晶体的所述多个泵浦光输入窗口区域设置有激光高反膜、泵浦光增透膜。本发明通过单块激光晶体实现端面泵浦方式激光再生放大，去除多余调整光路与光束整形的光学元件，输入良好光束质量的信号光与泵浦光，使得信号光在激光晶体中多次再生放大，实现放大激光的输出。同时，由于光学元件的减少与光程的缩短，也使得输出的放大激光保持良好的光束质量。

技术领域

本发明涉及固体激光器领域，具体而言属于一种端面泵浦激光多级再生放大系统。

背景技术

高功率、高能量脉冲在加工、医疗、军事、通信等各个领域应用越来越广泛，为了使激光器输出极高的能量或功率，仅靠激光振荡器来获取一般很困难，单纯提高激光器的输出功率或能量，和其他指标如光束发散角、单色性、脉冲宽度等要求互相矛盾。利用调Q技术或锁模技术，可获得极高峰值功率，但是这种高峰值功率激光器实际上所输出的能量并不大。因此，为了获得性能优良的高能量激光，应用激光放大技术是一种最佳方法。

现有固体激光的放大器有单程行波放大和多程再生放大等结构形式，单程行波放大对激光工作物质的尺寸要求不高，结构简单、紧凑，适合于工程应用，故在工程中一般将激光器设计为单程行波放大形式。而再生放大技术由于其效率高、单脉冲能量大以及可靠性高等显著优点，已成为激光微加工行业的理想加工工具，并在人造卫星激光测距、非线性频率变换、国防建设、科学研究等众多领域得到越来越广泛的应用。

对于多程再生放大的方式，现阶段固体激光器的多级再生放大器往往需要使用多块激光晶体，且需配合使用多个光学元件（如45°高反镜、透镜等）来进行光路调整、光束整形，使得光路繁琐，调试复杂，时间成本与物料成本耗费较大；而且激光在现有的多级再生放大系统中经过了多个光学元件，光程较长，使得最终的光束质量难以保证；同时现有多程再生放大器本身庞大的体系结构，也势必将增加系统的噪声。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种新型端面泵浦激光多级再生放大系统，技术方案如下。

一种端面泵浦激光多级再生放大系统，包括单块激光晶体，激光晶体端面具有一个信号光输入窗口、多个泵浦光输入窗口和一个激光输出窗口，信号光从信号光输入窗口进入所述单块激光晶体，在激光晶体内被多次反射，经所述激光输出窗口透射出所述单块激光晶体，泵浦光从所述多个泵浦光输入窗口进入所述单块激光晶体，对信号光进行放大。

优选的，所述信号光输入窗口和所述激光输出窗口设置有激光增透膜；所述多个泵浦光输入窗口设置有激光高反膜、泵浦光增透膜。

优选的，在激光晶体上镀膜，在激光晶体上对应所述信号光输入窗口、激光输出窗口的区域镀有激光增透膜，在激光晶体上对应多个泵浦光输入窗口的区域镀激光高反膜、泵浦光增透膜。

优选的，所述激光晶体在所述信号光输入窗口、激光输出窗口以及多个泵浦光输入窗口分别设置光学基片，在所述信号光输入窗口、激光输出窗口的光学基片镀激光增透膜，所述多个泵浦光输入窗口的光学基片的靠近和远离激光晶体的两面均镀有泵浦光增透膜，所述多个泵浦光输入窗口的光学基片靠近所述激光晶体的一面镀有激光高反膜。

优选的，镀于所述激光晶体或光学基片上的所述激光高反膜，可对特定角度入射的激光实现高反。

优选的，所述信号光由所述信号光输入窗口进入激光晶体，在激光晶体内经过多次反射，且所经光路与泵浦光光路同轴。

优选的，所述泵浦光经过所述泵浦光输入窗口进入激光晶体后，与激光晶体内经过的所述信号光同轴。