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专利号: 2018108309878
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于偏振合成激光增益的激光放大器,其特征在于,所述激光放大器包括:泵浦源(1)、聚焦耦合镜组(2)、全反镜(3)、偏振激光介质(4)、半波片(5)、45度法拉第旋转器(6)和偏振片(7),其中:所述泵浦源(1)、聚焦耦合镜组(2)、全反镜(3)、偏振激光介质(4)、半波片(5)、45度法拉第旋转器(6)和偏振片(7)依次光学同轴排列;

所述泵浦源(1)产生的泵浦光首先经过所述聚焦耦合镜组(2)的汇聚,再经过所述全反镜(3),最后被所述偏振激光介质(4)吸收,使偏振激光介质粒子向激光上能级跃迁,形成粒子数反转;

种子激光沿泵浦光反向方向输入所述偏振片(7)后形成线偏振光,所述线偏振光依次进入所述45度法拉第旋转器(6)、半波片(5)和偏振激光介质(4),当所述线偏振光经过形成粒子数反转的所述偏振激光介质(4)之后,所述线偏振光被放大,在所述全反镜(3)的作用之下,放大的线偏振光依次经过所述偏振激光介质(4)、半波片(5)和45度法拉第旋转器(6),最后经所述偏振片(7)反射输出;

所述偏振激光介质(4)和半波片(5)组成偏振合成增益控制功能模块,通过旋转所述半波片(5)来控制所述激光放大器的合成激光增益;

当需要改变所述激光放大器输出的能量和功率时,通过改变半波片(5)光轴与种子激光经45度法拉第旋转器(6)后激光出射偏振方向的夹角来实现。

2.根据权利要求1所述的激光放大器,其特征在于,所述泵浦源(1)为直接输出的半导体激光器,波长对应于所述偏振激光介质(4)的吸收峰;

所述聚焦耦合镜组(2)由两个正交放置的柱面镜和一个凸透镜组成,所述柱面镜一面为平面,另一面为凸面,且所述柱面镜的平面与泵浦源(1)相对。

3.根据权利要求1所述的激光放大器,其特征在于,所述泵浦源(1)为光纤耦合输出的半导体激光器,波长对应于所述偏振激光介质(4)的吸收峰;

所述聚焦耦合镜组(2)由两个平凸透镜组成,并且凸面相对。

4.根据权利要求1-3任一所述的激光放大器,其特征在于,所述全反镜(3)为平面镜、凹面镜和凸面镜中的一种,朝向所述偏振激光介质(4)的一侧镀有激光高反膜。

5.根据权利要求4所述的激光放大器,其特征在于,当所述偏振激光介质(4)热效应小于第一预设阈值时,经过所述偏振激光介质(4)的光线为平行光,所述全反镜(3)为平面镜;

当所述偏振激光介质(4)热效应大于第二预设阈值时,所述全反镜(3)的入射光线和反射光线重合,所述全反镜(3)为凹面镜或者凸面镜,且其凹面或凸面朝向所述偏振激光介质(4)。

6.根据权利要求1所述的激光放大器,其特征在于,所述偏振激光介质(4)为具有偏振性质的激光介质,且具有晶体光轴。

7.根据权利要求1所述的激光放大器,其特征在于,所述半波片(5)为偏振器件,由单轴晶体制成,通光面平行于所述偏振激光介质(4)的光轴,通光方向垂直于所述偏振激光介质(4)的光轴。

8.根据权利要求1所述的激光放大器,其特征在于,所述45度法拉第旋转器(6)为利用法拉第磁光效应的旋转器。

9.根据权利要求1所述的激光放大器,其特征在于,所述偏振片(7)表面镀有P光高透膜和S光高反膜,以与光轴呈布儒斯特角或者45度角放置。