CN104348072A - 光学放大器装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学放大器，所述光学放大器在单矩形活性介质上集成预放大和功率放大，用于放大低功率超短脉冲以达到优化功率水平。种子光束沿着第一预放大路径穿过放大介质，该第一预放大路径由介质的多次穿越形成。光束沿着第一路径成像回来，形成作为预放大的介质的双次通过。接着，沿着第二功率放大路径，光束再次重新成像回到介质，形成单次通过的介质的多次穿越。路径是独立的，但是重叠，从而实现有效的功率提取。基于无源元件的实施例都在此描述。

Description

光学放大器装置
技术领域
 本发明涉及用于一种用于放大低功率，折合频率，超短脉冲种子的光学放大器装置，特别地，但不仅限于，涉及一种在单晶板活性区域具有集成的预放大和功率放大的光学放大器设备。
背景技术
 具有小于10ps脉冲宽度的激光器为微加工工业领域提供新的加工能力。然而，大量制造的加工速度需要100kHz到10MHz之间的脉冲重复频率，且可调节到具有超过100W平均功率的优化频率。通常，由于最大脉冲能量受非线性效应限制，以及激光晶体的破坏，对于大多数激光体系结构，这样的组合条件不可达到。薄片激光振荡器已达到接近150W的功率，该功率在要求的功率范围的下限内，但是，固定脉冲重复频率在3.5MHz和60MHz之间，在要求的范围之上，为了特定的加工，并不能简单地将它们调整到优化频率，同时保持平均功率。
 目前，使用主振荡功率放大（MOPA’s）来获得所需的高平均功率。在这样的设备中，低功率激光主振荡器产生所需宽度的脉冲，这些所需宽度的脉冲在功率放大中耦合。输入脉冲在放大器中激发发射，该发射添加到输入脉冲用于产生更高的输出脉冲能量。由于强度和密度都明显低于具有类似输出的振荡器所达到的，该设备在破坏发生之前能实现更高输出功率和能量。目前，MOPA’s在许多选择激光体系结构中应用。
 美国专利6,654,163“Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der angewanten”描述了一种光学放大器设备，该设备已在商用的新型板条放大器中发现，比如，德国EdgeWave 有限公司（EdgeWave GmbH, Germany）的新型板条放大器。如图1所示，该装置具有矩形晶体板放大介质A。振荡器发射的光束B在路径C传播，该路径C在反射镜D,E之间，在所述路径C上，光束B多次穿越放大器介质A。随着介质A的每次穿越，在x方向上光束B的横截面增加。在细长的y方向上，光束尺寸保持不变。选择沿x轴扩展来确保光束在放大时其强度几乎维持恒定。选择穿越次数，使得光束B和放大器介质A之间的重叠最大化。在这种方式下，使用单次通过穿过放大器，能有效地提取储存的能量，同时避免破坏的阈值和非线性效应。使用该设备，可实现在频率为76MHz时具有脉冲宽度为680fs的平均功率水平400W。
该装置的一个缺点是需要足够的输入功率来确保发生在开始几次通过穿过放大器的有效饱和度。
 随后将这种振荡器-放大器设备与第二矩形板放大器级联的放大器系统能实现20MHz频率时具有615fs脉冲宽度的1.1kW功率水平，其中，第二矩形板放大器中的光束形成单次通过的一次穿越的路径。再者，这些放大方法依赖于足够的输入种子功率以保证有效的提取。此外，级联装置需要相当大的空间。 
 为了克服需要足够的输入种子功率这个缺点，建议使用利用再生放大器或预放大级来放大较低的种子功率。Gigaphoton 公司的美国专利7,903,715详细介绍了再生放大器在选择性激光体系结构中的使用。在图2所展示的一个实施例中，使用放大介质板F来执行放大器G和再生放大器H的多种功能，其中该放大器G以图1的方式来设置，其具有活性介质F多次穿越的单次通过，而再生放大器H，其具有活性介质F单次穿越的多次通过。将低功率种子激光J注入由两个反射镜M,N形成的谐振器。注入信号通过切换光声元件K来引入。接着，光束B在反射镜M,N之间的单次穿越中形成多次通过，直到提取出大多数储存的能量。在理想的时机时，切换普克尔盒L，使用偏振器P将光束B从再生放大器H输出到放大器G。由于放大器G和再生放大器H共用相同的活性介质F，该装置很紧凑，但是，在介质F中它们彼此分开，并作为大型独立装置操作。
 这种装置的缺点为需要活性元件。普克尔盒和光声元件增加了成本以及装置的复杂性。
 本发明的一个目的在于提供一种光学放大器，该光学放大器可放大低功率，折合频率，超短种子脉冲。
 本发明的至少一个实施例的另一个目的在于提供了一种光学放大器，这种光学放大器通过将预放大和功率放大部分耦合，来在活性介质中集成了所述预放大和功率放大。
 本发明的至少一个实施例的另一个进一步目的在于提供一种光学放大器，所述光学放大器使用完全的无源部件。
 根据本发明的第一个方面提供了一种光学放大器设备，包括：放大介质，所述放大介质具有大致矩形的横截面，所述横截面具有长边和短边，至少两个高反射镜，其中，所述放大介质设置在所述至少两个高反射镜之间，其中，所述横截面的短边是沿着x轴的， 所述长边是沿着y轴的，z轴为光轴，其中所述x轴、y轴和z轴构成直角坐标体系，其中，所述反射镜被设计和布置为使得要被放大的光束被每个反射镜进行至少一次反射，以界定一路径，该路径包括在xz平面上穿过放大介质的多次穿越，其中，所述光束由一振荡器发射，且所述光束进行预放大级的第一路径的双次通过，以及功率放大级的第二路径的单次通过，其中，所述第一路径和第二路径是独立的，并在所述放大介质中重叠。
 通过提供一种装置，在该装置中，光束沿着第一预放大路径穿过放大介质，并沿着同样的第一路径返回，接着，沿着第二功率放大路径再次穿过放大介质，所述第二功率放大路径和预-放大路径部分重叠，使得发生某些局部的耦合，系统能确保所有穿越通过放大器的有效饱和度。此外，通过光束两次穿过第一预-放大路径，实现有效的功率提取。由于第二路径和第一路径不同，放大介质的路径能最大化地重叠，因此，使得低功率超短脉冲放大到优化功率水平。
 优选地，光束在每条路径上形成至少三次放大介质的穿越。这使得放大介质紧凑，并因此提供小的设备。优选地，第二路径比第一路径形成至少多一次的穿越。可选地，第二路径形成的穿越至少为第一路径的两倍。在这种方式下，与放大介质的重叠得到最大化。
 优选地，光学放大器包括位于放大介质出口侧的成像反射镜，其中，在光束在第一路径的第一个通过之后，入射到成像反射镜，所述成像反射镜的设置使得光束沿着第一路径返回重新成像，从而在预放大级形成双次通过。在这种方式下，返回的光束是输入放大器时光束的成像，其通过返回的光束准确地重叠穿过放大器的光束的第一路径来实现，确保了相同路径的双次通过。鉴于沿着路径的增益足够大，第二路径确保饱和度和有效的提取。
 优选地，光学放大器包括位于放大介质的输入侧的第一和第二透镜，其中，所述透镜设置为形成具有一倍放大倍数的望远镜。在这种方式下，在离开预放大级时，能重新成像，以形成功率放大级的输入光束。
 优选地，该光学放大器包括多个偏振元件。优选地，第一偏振元件靠近成像反射镜，所述成像反射镜位于放大介质出口侧。更优选地，所述第一偏振元件为四分之一波片。在这种方式下，放大介质射出的线性偏振光束可转换为圆偏振光，从成像反射镜反射，再经过四分之一波片，在垂直于第一路径的第一次通过的光束偏振方向上，圆偏振转换为线性偏振。
 优选地，第二偏振元件位于放大介质的输入侧。更优选地，该第二偏振元件为偏振立方体。优选地，将偏振立方体设置成由振荡器发射的输入光束能通过该立方体。在这种方式下，输入光束能在需要的方向上具有线性偏振设置，而从预放大级返回的光束在立方体处反射。返回光束的反射允许在与功率放大级的第一路径不同的路径上将光束引导到放大介质。
 有利地，所述第二偏振元件和第一透镜的设置使得由振荡器发射的输入光束耦合到预放大级的放大介质。更优选地，在所述第一和第二透镜之间排列偏振立方体。这提供了紧凑的装置。同样优选地，回位镜位于该第二偏振元件和第二透镜之间。回位镜重新引导光束回到功率放大级的放大介质。在第一和第二透镜之间使用回位镜，能有效地折叠望远镜，以致装置更加紧凑。
 在一个实施例中，光学放大器包括设置在光学放大器输入处的脉冲选择器。在这种方式下，脉冲可从振荡器的输入光束处被拒绝，以降低频率，从而降低平均输入功率。因此，特定平均功率可获得频率优化。
 优选地，高反射镜为平面的。在这种方式下，光束在路径上的每次穿越时可在y方向上穿过反射镜。因此，在反射镜之间形成了之字形路径。可选择地，高反射镜可选自以下组，球面反射镜，柱面反射镜以及沿着两个垂直的轴具有不同曲率半径的反射镜。优选地，该高反射镜设置为非平行的。
 优选地，放大介质为横截面为矩形形状的板。优选地，放大介质为单一的光学激发的晶体板。该板可形成为晶体夹层结构，所述晶体夹层结构在两个非掺杂活性介质之间设置掺杂活性介质。
 可选择地，放大介质可以是矩形电极之间激发的气体，从而提供放电板，该放电板具有带有长边和短边的矩形横截面。
附图说明
 通过示例的方式，描述本发明的实施例，其中：
图1为现有技术中一种光学放大器装置的示意图；
图2为现有技术另一种光学放大器装置的示意图；
图3为本发明一个实施例的光学放大器的示意图；
图4为图3中的光学放大器的预放大级的示意图；
图5为图3中的光学放大器的功率放大级的示意图；
图6为本发明另一个实施例的光学放大器的示意图；
图7为本发明一个实施例光学放大器中预放大级，集成预放大级以及功率放大级的输入种子光功率相对输出功率的图。
具体实施方式
 首先，参考图３，图３展示了一种一般由数字10表示的光学放大器，其中，根据本发明的一个实施例，由低功率，连续波（CW）或脉冲振荡器（未显示）发射的光束12，通过在第一路径16穿过放大介质14而得到放大，形成双次通过放大介质14，而该光束12通过在第二路径18穿过放大介质14得到放大，形成单次通过放大介质14。在每一个路径中，光束12通过从反射镜20,22反射多次穿越放大介质14，反射镜20,22分别设置在放大介质14的入口侧24和相对的出口侧26。
 放大介质14为单晶体板，该板的带有短边和长边的横截面为矩形。横截面的短边是沿着x轴的，长边是沿着y轴的，z轴为光轴，x-,y-和z-轴构成直角坐标体系。图1中展示了长边。在一个实施例中，放大介质为晶体结构，该晶体结构为掺杂活性介质夹层在两个非掺杂矩形截面之间。如本领域公知的，通过光学地泵浦放大介质14来提供活性增益区。所述泵浦可通过激光二极管阵列来进行。在一个可选择的实施例中，放大介质由气体放电板产生。通常，气体，比如CO2，在两个平行排列电极的矩形平面之间激发。
 反射镜20,22具有高反射率，从而最大量的功率能穿过光学放大器10。反射镜20,22是平面的，它们的直径足够允许光束12 沿y方向上走遍表面。反射镜设置成面对放大介质14的第一末端28和第二末端30，且反射镜是交错的，从而光束在不削减每个反射镜20,22的边的情况下能进入和离开每个末端28,30。当反射镜20,22设置成平行于末端28,30时，可引入倾斜角来减少反射镜之间激光振荡器的与种子光束无关的可能性。该振荡器能减少可用于种子光的储存能量，并减少可获得的输出功率。在替代性的实施例中，反射镜20,22是球形的，圆柱形的或沿两个垂直轴具有不同的曲率半径，两个垂直轴通常为x和y轴。优选地，高反射镜设置成非平行的。
 反射镜20,22的设置使得：在入口侧进入放大介质14的光束12在每个反射镜都至少有一次反射，以此界定路径，该路径包括在xy平面上通过放大介质14的多次穿越32。每次穿越都是在不同的位置，从而当光束通过放大介质14时，对每一次的反射，光束12在不同的点入射到每个反射镜20,22上。通过介质14的穿越32的路径呈现之字形。可知，放大器10的光束的大小和几何是可以选择的，从而光束12的路径与大部分的介质14重叠。
 成像反射镜34位于放大介质14的出口侧26，其中，光束12在第一路径16的第一次通过之后，入射到成像反射镜34上。所述成像反射镜为球形反射镜，可选择其曲率半径使光束12准确地成像到本身。在这种方式下，光束12穿过放大介质14返回作为第二路径。返回的光束为在放大器10的输入处24的光束的成像，其通过返回的光束准确地重叠穿过放大器10的光束的第一路径16来实现，确保了相同路径16的双次通过。
 位于反射镜34附近的为四分之一波片40。该四分之一波片40为标准的偏振元件，所述偏振元件能将线性偏振光转换成圆偏振光，反之亦然。放大介质14射出的线性偏振光12转换成圆偏振的，通过成像反射镜34反射，再次通过四分之一波片40，转换回线性偏振，但是，其方向与光束离开放大介质14时的光束12的偏振垂直。
 在放大介质14的入口侧24，将由振荡器或其他激光种子发射的偏振光束12输入到放大器10。第一透镜36和第二透镜38，以及偏振立方体42和回位镜44设置在入口侧。在输入光束12通过偏振立方体42时，偏振立方体42并不影响输入光束12的偏振，设置在路径16上的透镜36能用于将光束12耦合到放大介质14处。偏振立方体42的设置使得已经完成放大介质14的双次通过的返回光束12完全反射。反射的光束指向回位镜44，所述回位镜44用于在第二路径18把光束12发回给放大介质14，所述第二路径18不同于，并独立于第一路径16。第二透镜38设置在回位镜44和放大介质14之间。第一透镜36和第二透镜38的设置使得形成具有一倍放大率的望远镜。在这种方式下，将光束重新成像返回放大介质14。
 在使用中，提供线性偏振种子输入光束12。该光束由源比如低功率，连续波或脉冲，振荡器（未显示）来提供，这可使用合适的光学元件（未显示）来调节，用于优化耦合到放大介质14中。在放大器10的入口处，光束12穿过预放大级46。图4最好的说明了图3中那些与预放大级46有关的部分。便于清楚，类似部分给予相同的附图标记。
 放大器材料14的薄晶体板经过激光二极管的泵浦，以产生增益薄片。在晶体放大器材料14中，光束12在x方向上，也称为细长轴，受到热产生的透镜限制，同时，光束12在y方向上，也称为宽轴，自由发散。光束12一般地在z方向上继续穿过，直到入射到多次反射镜22上。反射镜22的倾斜角沿着第二方向导向光束12，使之穿过晶体14的穿越32，直到光束入射到反射镜20上。接着，反射镜20沿着另一个方向重新导向穿过晶体14的光束12，以再次穿过晶体14，直到通过穿过反射镜22上晶体14的末端30，光束离开放大介质14。光束12以单次通过方式穿过通过放大介质14的第一路径16，形成放大介质14的三次穿越32。
 接着，光束12在穿过四分之一波片40之前，沿着两个轴自由发散，所述四分之一波片40将光束的初始化线性偏振转换成圆偏振。接着，该光束12在再次穿过四分之一波片40之前，击打成像反射镜34，在此的四分之一波片40将光束的圆偏振转换成线性偏振，线性偏振的方向为与光束12输入到放大器10时的偏振垂直的方向。可选择成像反射镜34，来确保光束12反射成输入到放大器10时的光束12的成像。在这种方式下，反射光束12能完全沿着第一路径16反向穿过放大器材料14，确保了路径16的双次通过。沿着第一通过的增益足够高，使得第二通过可确保饱和度和有效的提取。接着，光束12在它输入的相同位置处通过末端24离开放大器材料14。沿着放大器系统10的路径16的初始双次通过构成预放大级46。
 回到图3，光束12在击打偏振立方体42前，从放大器材料14射出后继续行进，并穿过第一透镜36。在四分之一波片40处，光束发生的偏振旋转导致了光束12能在偏振立方体42处的内反射。偏振立方体42引起光束12重新引导到回位镜44，回位镜44在另一个方向上反射光束12，导致光束穿过第二透镜38。第一透镜36和第二透镜38形成带有一倍放大倍数的望远镜，该望远镜使从预放大级46的输出成像回到放大器材料14和功率放大级48。
 图5所展示的功率放大级48，为与图3中的级48的相关部分，首先，光束12沿着z轴方向在放大器材料14传播，在这种情况下，和放大器材料14的侧面50平行。在x轴方向，即细长方向，光束12再次受到热产生的透镜的限制，同时，在宽的方向，即y轴方向，光束12自由发散。在第一穿越32后，光束12在末端30离开放大介质14时击打反射镜22，并在击打反射镜20之前重新被导向通过放大器材料14，接着进一步重新导向。在反射镜20和反射镜22之间发生多反射，在这种情况下，为6次反射，导致光束12在第二路径18上形成七次穿越通过放大器材料14。当光束12耦合到放大介质14的较远的边52，在反射镜22的边54上穿过时，穿过放大介质14的单次通过结束。通常七次，如图所示，或九次放大器材料14的穿过产生路径18，选择穿越32的数目来使光束12和放大器材料14的重叠最大化，而不需要光束12继续削减反射镜54的上边缘54。通过放大器系统10的第二路径18称为功率放大级48，设计该路径来确保从区域中提取能量的最大化，所述区域并不包括在预放大级46里。
 需要指出的是，第二路径18和第一路径16穿过的放大介质14的体积相同。路径16,18可认为在放大介质14里重叠，但是，它们是独立的，且由于进入放大介质14的角度不同而相互区别的。如图3所示，在预放大级46和功率放大级48中，光束在相同的入射点进入介质14时，则能实现光束12的最佳耦合到放大介质14中。
 现在，参考图6，展示了放大器10，该放大器10包含位于脉冲种子激光（未显示）和偏振立方体42之间的输入处的脉冲选择器56。可知，为了得到超短脉冲的高脉冲能量，降低脉冲重复率是非常有必要的。这可以通过在种子激光器和放大器10之间放置脉冲选择器来实现。接着，放大器10仅作用于需要的脉冲。阻止的脉冲对于组成强的能量损失并不是必要的，这是由于和放大器10的平均输出功率相比，种子激光器的平均功率较小，剩下的平均功率足以使放大器10饱和。在这个实施例中，唯一的活性元件是脉冲选择器，其他元件都是完全无源的。
 在一个带有集成的预放大46和功率放大48的光学放大器10的实施例中，输入种子功率在0到35mW之间变化，光束耦合到使用四个二极管棒（未显示）泵浦的薄片功率放大14中，每个二极管棒发光功率为90W。将其进行几何排列，从而提供有三次穿越32的第一路径16，在该第一路径中，光束12形成预放大级46的双次通过，以及第二路径，该第二路径在功率放大级48的单次通过中有七次穿越32。在类似的条件下，以前的带有CW光纤耦合激光器的单次通过测量展示了约为1.5 cm-1的小信号增益系数，同时，振荡器中使用的晶体放大介质14产生145W。
 参考图7，展示了范围为0到35mW的输入种子功率60相对范围为0到5W的预放大输出功率62，以及相对范围为0到50W的功率放大输出功率64的图表。预放大的输出功率在之前发送给功率放大。功率放大的输出功率来自带有七次穿越功率放大的放大器。然而，所有的点表示来自功率放大的输出功率增加多于预放大，当输入种子从33mW降到5mW时，预放大的输出功率有更显著的下降，约65％，而功率放大约30％。这表明预放大在本设计中的重要性。通过预放大增加到种子的额外功率足以有效地饱和功率放大，功率放大为种子功率引入一定的非敏感度。例如，种子功率减少50％，仅引起放大器输出减少10％。
 进一步证明，使用七次穿越的功率放大，能实现50W的功率输出，30mW的CW种子功率。这比17W的输出要高接近三倍，17W的输出通过不具有预放大的系统的30mW种子功率实现。测量到输出光束的M2 小于 1.3，且观察到为高斯分布。当放大器与带有九次穿过的功率放大运作时，输出功率为70W，同时，输出光束仍然保持高斯分布，M2 小于 1.3。
 从上面的实施例可以看出，放大介质14中包含预放大级46意味着使用预放大级46，放大明显低于有效饱和度需要功率的种子输入。预放大器46的输出功率足够高，从而确保种子功率为15mW的功率放大48的有效饱和度。接着，功率放大48的输出功率很大程度上不受种子功率的增加的影响。
 当使用超短脉冲优化用于实施过程的脉冲参数时，该操作性能的结果是非常重要的。在传统的系统中，种子有固定的频率，且有高达5W的适中的平均功率，使用脉冲选择器阻止一些相邻的脉冲，从而来减少频率以达到所需的值，因此，在传统系统中，平均输出功率也会显著减少。若将类似的输入标准应用到图6所示的放大器，通常，在脉冲选择器后放大器10的输出功率可能会减少到来自种子发射的0.1%到10%范围。因此，本发明的放大器能确保放大到足够高的平均功率，从而能在所需速度下进行工业加工。
 本发明的基本优点为提供一种用于放大低功率，折合频率，超短种子脉冲的光学放大器，该光学放大器产生输出功率，这种输出功率处于满足高效大型制造加工的水平。
 本发明的另一个优点为提供一种光学放大器，该光学放大器将预放大和功率放大集成在带有预放大和功率放大的部分耦合的活性介质上，这在相对低成本下，提供了紧凑的装置。
 本发明的一个实施例的另一个优点为提供一种使用完全无源元件的光学放大器。
 本领域技术人员可意识到此处描述的方法的各种变型方案，可在不偏离该范围下对本发明进行修改。例如，通过选择合适的光学器件和/或通过操作放大介质中的光束，能产生稳定或不稳定的光束。在足够的加热下，薄放大介质的使用能产生用于控制光束的热透镜。可使用指数波导结构来减少加热，从而通过全内反射引导，且避免热透镜。

Claims (20)

1.一种光学放大器设备，包括：
         放大介质，所述放大介质具有大致矩形的横截面，所述横截面具有长边和短边，
         至少两个高反射镜，其中，所述放大介质设置在所述至少两个高反射镜之间，
其中，所述横截面的短边是沿着x轴的， 所述长边是沿着y轴的，z轴为光轴，其中所述x轴、y轴和z轴构成直角坐标体系，
         其中，所述反射镜被设计和布置为使得要被放大的光束被每个反射镜进行至少一次反射，以界定一路径，该路径包括在xz平面上穿过放大介质的多次穿越，
         其中，所述光束由一振荡器发射，且所述光束进行预放大级的第一路径的双次通过，以及功率放大级的第二路径的单次通过，其中，所述第一路径和第二路径是独立的，并在所述放大介质中重叠。
2. 根据权利要求1所述的光学放大器设备，其特征在于，在每个路径上具有至少三次穿过所述放大介质的穿越。
3.根据权利要求1或2所述的光学放大器设备，其特征在于，在所述第二路径进行了比在所述第一路径上至少多一次的穿越。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学放大器设备，其特征在于，所述光学放大器包括成像镜，所述成像镜位于所述放大介质的出口侧，其中，所述光束在第一次经过所述第一路径后，入射在所述成像镜上，且所述成像镜被设置为使得沿着所述第一路径返回的光束重新成像，以形成所述预放大级的双次通过。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的光学放大器设备，其特征在于，所述光学放大器包括第一和第二透镜，所述第一和第二透镜位于所述放大介质的输入侧，其中，所述透镜被设置为形成具有一倍放大率的望远镜，其中，所述光束在离开所述预放大级时通过所述望远镜重新成像，以形成功率放大级的输入光束。
6.根据前面任一项权利要求中所述的光学放大器设备，其特征在于，所述光学放大器包括多个偏振元件。
7.根据权利要求6所述的光学放大器设备，其特征在于，当权利要求6从属于权利要求4时，第一偏振元件位于靠近成像镜的位置，所述成像镜处在所述放大介质的出口侧。
8.根据权利要求7所述的光学放大器设备，其特征在于，所述第一偏振元件为四分之一波片。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的光学放大器设备，其特征在于，第二偏振元件位于所述放大介质的输入侧。
10.根据权利要求9所述的光学放大器设备，其特征在于，所述第二偏振元件为偏振立方体。
11.根据权利要求9或10所述的光学放大器设备，其特征在于，所述第二偏振元件和第一透镜被设置为将所述振荡器发射的输入光束耦合到所述预放大级的放大介质中。
12.根据权利要求10或11所述的光学放大器设备，其特征在于，所述偏振立方体设置在所述第一透镜和所述第二透镜之间。
13.根据权利要求12所述的光学放大器设备，其特征在于，在所述第二偏振元件和所述第二透镜之间设置有回位镜，以将所述光束重新导回所述功率放大级的放大介质中。
14.根据前述任一项权利要求所述的光学放大器设备，其特征在于，所述光学放大器包括脉冲选择器，所述脉冲选择器设置在所述光学放大器的输入处。
15.根据前述任一项权利要求所述的光学放大器设备，其特征在于，所述高反射镜是平面的。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的光学放大器设备，其特征在于，所述高反射镜选自下组：球面反射镜，柱面反射镜，以及沿着两个垂直的轴有不同曲率半径的反射镜。
17.根据前述任一项权利要求所述的光学放大器设备，其特征在于，所述放大介质为横截面为矩形形状的板。
18. 根据权利要求17所述的光学放大镜设备，其特征在于，所述放大介质为单一的光学激发晶体板。
19.根据权利要求18所述的光学放大器设备，其特征在于，所述板形成为晶体夹层结构，所述晶体夹层结构为两个非掺杂活性介质之间设置有掺杂活性介质的结构。
20.根据权利要求1至17中任一项所述的光学放大器设备，其特征在于，所述放大介质为激发于矩形电极之间的气体，以提供放电板，所述放电板具有带有长边和短边的矩形横截面。
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