[发明专利]基于双折射滤波的增益平坦宽带钕玻璃放大器及增益方法

摘要

本发明公开了一种基于双折射滤波的增益平坦宽带钕玻璃放大器，它包括偏振控制器、双折射滤波光谱均衡器和钕玻璃放大器，偏振控制器由在光路中依次排列的四分之一波片和半波片组成，所述双折射滤波光谱均衡器由在光路中依次排列的起偏器、相位延迟器和检偏器组成，所述起偏器和检偏器的偏振透过方向一致，所述相位延迟器固定于旋转调整架上，所述钕玻璃放大器包括钕玻璃和泵浦光源。本发明结合双折射滤波光谱均衡器和钕玻璃放大器，构建了一种增益平坦的钕玻璃宽带激光放大器。具体而言是采用双折射光谱滤波技术调节光谱透过率，对传统钕玻璃放大器的增益光谱进行反补偿，最终实现在较宽光谱范围内的平坦的增益谱线。

主权项

1.一种基于双折射滤波的增益平坦宽带钕玻璃放大器的增益方法，其特征在于，该放大器包括偏振控制器（1）、双折射滤波光谱均衡器（4）和钕玻璃放大器（8），所述偏振控制器由在光路中依次排列的四分之一波片（2）和半波片（3）组成，所述双折射滤波光谱均衡器（4）由在光路中依次排列的起偏器（5）、相位延迟器（6）和检偏器（7）组成，所述起偏器（5）和检偏器（7）的偏振透过方向一致，所述相位延迟器（6）固定于旋转调整架上，所述钕玻璃放大器（8）包括钕玻璃和泵浦光源，所述起偏器（5）为第一偏振片，检偏器（7）为第二偏振片，所述基于双折射滤波的增益平坦宽带钕玻璃放大器的增益方法具体包括以下步骤：步骤1，一束波长为的待放大的种子激光束（9），首先入射到偏振控制器（1）上，种子激光束（9）先通过四分之一波片（2），调节四分之一波片（2）的角度使光束以线偏光出射，随后，光束通过半波片（3），调节半波片（3）的角度，使线偏光方向与起偏器（5）的透射方向一致；步骤2，所述步骤1获得的线偏光光束入射到起偏器（5）上，随后透射到厚度为d的双折射晶体中，旋转双折射晶体，使双折射晶体主光轴和起偏器（5）透射光方向成夹角θ，所述激光束分裂为寻常光和非寻常光，所述寻常光和非寻常光的折射率差为，所述寻常光和非寻常光之间产生相位差，相位差使得激光束的偏振方向发生旋转；步骤3，激光束通过偏振片，不同波长的偏振方向不同，透射光强随波长而改变，从而实现滤波作用，双折射滤波光谱均衡器的电场透射率T的函数为：，其中，，A为调制深度，双折射滤波光谱均衡器的电场透射率，双折射滤波光谱均衡器（4）的出射光束由于第一偏振片和第二偏振片的滤波作用，在光谱上呈现马鞍型凹陷，实现增益光谱的预补偿，获得总体增益平坦的宽带激光放大器。