CN108594561A - 一种激光放大装置 - Google Patents

一种激光放大装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108594561A
CN108594561A CN201810626370.4A CN201810626370A CN108594561A CN 108594561 A CN108594561 A CN 108594561A CN 201810626370 A CN201810626370 A CN 201810626370A CN 108594561 A CN108594561 A CN 108594561A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
plate
mirror
random phase
laser beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810626370.4A
Other languages
English (en)
Inventor
李燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University of Science and Technology
Original Assignee
Hebei University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University of Science and Technology filed Critical Hebei University of Science and Technology
Priority to CN201810626370.4A priority Critical patent/CN108594561A/zh
Publication of CN108594561A publication Critical patent/CN108594561A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/39—Non-linear optics for parametric generation or amplification of light, infrared or ultraviolet waves
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

一种激光放大装置，包括沿光路顺序设置的偏振分束镜（1），四分之一波片（2），随机相位板（3），放大装置（4），相位共轭镜（5）；由相位共轭镜反射的激光束再次经过放大装置（4）和随机相位板（3）之后，之前由随机相位板（3）所产生的相位随机化被完美的补偿回来，重新使得再次经过随机相位板（3）的激光束变为了相干光。

Description

一种激光放大装置
技术领域
本发明涉及一种激光放大装置，主要涉及的是粒子强场实验研究，属于高能物理领域。
背景技术
基于超短脉冲啁啾放大( chirped pulse amplification) 技术使得激光强度提高了5到6个数量级。这种新型激光的聚焦光强高达1020W/ cm2, 所产生的电场强度远大于原子的内电场,但是由于其中所采用的展宽器和压缩器所采用的都是光栅或者光栅对，光栅或者光栅对制作相对复杂，成本高，在一些要求不太高的场合可能并不适合所有研究人员的选择，为解决上述技术问题，CN201410457001.9提出了一种新型的啁啾脉冲放大装置，包括光路上依次设置的振荡器和放大器，其特征在于：还包括第一相位板和第二相位板，第一相位板和第二相位板分居放大器两侧，这两个相位板具有完全相同的形状和大小，并且由完全相同的材料制造而成，如果以相位板的中心定义为相位板的原点坐标，如果第一相位板上某个点的坐标为（x,y），对于穿过该相位板的光束来说该处的相位为Φ1xy，对于第二相位板上相同的点（x,y），对于相同的光束来说该处的相位为Φ2xy，则对于整个相位板所有的位置点来说，两个相位板相同位置处的相位和为常量，也即Φ1xy+Φ2xy =恒量，并且每个相位板均是非均匀相位板，也即整个相位板上的相位数值不能完全相同，光束在两个相位板上是以垂直的方式在完全相同的位置和范围内穿过的，其中的第一相位板和第二相位板由透光性材料制造而成，其中每个相位板均是一个板状结构，包括两个侧面，其中一个侧面为平面，另外一个侧面为具有不同高度凸柱结构的面，其中两个相位板相同位置的两个凸柱的高度和是恒定的，也即如果将两个相位板的具有凸柱的面相对放置并合并，那么正好会形成一个内部没有任何空间长方体，因为两个相位板相同位置处的两个凸柱的高度和在整个相位板上是一致的，它们组成了一个互补式的结构。这种结构相对于原有技术来说虽然降低了成本，但是该装置存在着新的问题，就是两个相位板在进行位置设定时需要精确对准，并且，随机相位上的凹凸结构也要精确对准，否则就不能实现相位还原的效果，这在很大程度上增加了装置的复杂性，本发明正是针对上述问题提出来的。
发明内容
根据本发明的一实施例，提供了一种激光放大装置，其特征在于：包括沿光路顺序设置的偏振分束镜（1），四分之一波片（2），随机相位板（3），放大装置（4），相位共轭镜（5）；待放大激光束的偏振方向与偏振分束镜的偏振方向平行，其经过偏振分束镜（1），之后顺序经过四分之一波片（2），随机相位板（3），放大装置（4），并到达相位共轭镜（5），然后被相位共轭镜（5）反射，被反射之后反射光依次经过放大装置（4），随机相位板（3），四分之一波片（2），最后达到偏振分束镜（1），当激光束被相位共轭镜（5）反射之后再次通过放大装置（4）之时，减小或去除放大装置（4）的放大能力，由相位共轭镜反射的激光束再次经过放大装置（4）和随机相位板（3）之后，之前由随机相位板（3）所产生的相位随机化被完美的补偿回来，重新使得再次经过随机相位板（3）的激光束变为了相干光。
附图说明
附图1是本发明激光放大装置的示意图；
附图2是本发明所采用的随机相位板的一实施例。
具体实施方式
下面将在结合附图的基础上详细描述本发明的激光放大装置。
如图1所示，本发明的激光放大装置包括沿光路顺序设置的偏振分束镜1，四分之一波片2，随机相位板3，放大装置4，相位共轭镜5。待放大激光束的偏振方向与偏振分束镜的偏振方向平行，所以可无损失的经过偏振分束镜1，之后顺序经过四分之一波片2，随机相位板3，放大装置4，并到达相位共轭镜5，然后被相位共轭镜5反射，被反射之后反射光依次经过放大装置4，随机相位板3，四分之一波片2，最后达到偏振分束镜1，由于激光束先后两次通过四分之一波片，第二次经过之后其偏振方向发生90度旋转，所以此时激光束不能透射偏振分束镜1，而是被偏振分束镜反射出去。
随机相位板3可为任意形式的随机相位板，例如可为CN201410457001.9中所使用的相位板对中的任意一个，如图2所示，或者现有技术中已知的其他类型的随机相位板，只要能够实现将透射其的激光束实现相位随机化即可。当激光束第一次通过随机相位板3之后，激光束被随机相位板3实现了相位的随机化，这种被随机化后的激光束被放大装置4放大之后到达相位共轭镜5，被相位共轭镜5实现相位共轭反射，反射的激光束再次通过放大装置4和随机相位板3，由于相位共轭镜5的反射为相位共轭反射，所以当反射的激光束再次经过放大装置4和随机相位板3之后，之前由随机相位板3所产生的相位随机化被完美的补偿回来，重新使得再次经过随机相位板3的激光束变为了相干光，通过使用相位共轭镜反射的方式，可省去第二块随机相位板，如果使用第二块随机相位板，则要求两个相位板相同位置处的相位和为常量，这就要求两个随机相位板必须实现精确的对准，不仅增加了加工难度，同时在位置设置上要求也极高。而本发明通过使用相位共轭镜来代替第二块随机相位板，同时增加了偏振分束镜和四分之一波片，可完美的解决了第二块随机相位板加工难度高、位置设置要求高的要求，并通过四分之一波片和偏振分束器实现了待放大光束与放大后光束之间的分离。
同时，由于采用了相位共轭镜，所以随机相位板3的选择也就没有了任何限制，可以任意选取。同时，为了避免激光束被放大倍数过大导致激光束的现为给分布发生热畸变，进而影响到激光束第二次通过随机相位板所产生的相位补偿作用，当激光束被相位共轭镜5反射之后再次通过光放大装置4之时，相应的降低光放大装置4的泵浦能量或者去除光放大装置的泵浦能量，也即减小或去除光放大装置4的放大能力。
以上只是针对该发明的具体说明，但是并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员预知的变形均处于本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种激光放大装置，其特征在于：包括沿光路顺序设置的偏振分束镜（1），四分之一波片（2），随机相位板（3），放大装置（4），相位共轭镜（5）；待放大激光束的偏振方向与偏振分束镜的偏振方向平行，其经过偏振分束镜（1），之后顺序经过四分之一波片（2），随机相位板（3），放大装置（4），并到达相位共轭镜（5），然后被相位共轭镜（5）反射，被反射之后反射光依次经过放大装置（4），随机相位板（3），四分之一波片（2），最后达到偏振分束镜（1），当激光束被相位共轭镜（5）反射之后再次通过放大装置（4）之时，减小或去除放大装置（4）的放大能力，由相位共轭镜反射的激光束再次经过放大装置（4）和随机相位板（3）之后，之前由随机相位板（3）所产生的相位随机化被完美的补偿回来，重新使得再次经过随机相位板（3）的激光束变为了相干光。
CN201810626370.4A 2018-06-19 2018-06-19 一种激光放大装置 Pending CN108594561A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810626370.4A CN108594561A (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种激光放大装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810626370.4A CN108594561A (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种激光放大装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108594561A true CN108594561A (zh) 2018-09-28

Family

ID=63628199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810626370.4A Pending CN108594561A (zh) 2018-06-19 2018-06-19 一种激光放大装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108594561A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5379147A (en) * 1991-03-11 1995-01-03 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom And Northern Ireland Dye laser amplifiers
CN1431529A (zh) * 2003-01-23 2003-07-23 浙江大学 利用组合光纤获得位相共軛光的方法
CN101416087A (zh) * 2006-03-08 2009-04-22 韩国科学技术院 用于受激布里渊散射相位共轭镜的相位稳定装置以及使用该装置的光放大设备
CN104184032A (zh) * 2014-09-10 2014-12-03 河北科技大学 一种新型的脉冲放大装置及放大方法
CN107121871A (zh) * 2017-06-02 2017-09-01 中国科学院光电研究院 一种受激布里渊散射相位共轭镜单池装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5379147A (en) * 1991-03-11 1995-01-03 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom And Northern Ireland Dye laser amplifiers
CN1431529A (zh) * 2003-01-23 2003-07-23 浙江大学 利用组合光纤获得位相共軛光的方法
CN101416087A (zh) * 2006-03-08 2009-04-22 韩国科学技术院 用于受激布里渊散射相位共轭镜的相位稳定装置以及使用该装置的光放大设备
CN104184032A (zh) * 2014-09-10 2014-12-03 河北科技大学 一种新型的脉冲放大装置及放大方法
CN107121871A (zh) * 2017-06-02 2017-09-01 中国科学院光电研究院 一种受激布里渊散射相位共轭镜单池装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.YU.OKULOV: "Angular Momentum of Photon and Phase Conjugation", 《JOURNAL OF PHYSICS B》 *
E.JAKEMAN等: "Incomplete phase conjugation through a random-phase screen. I. Theory", 《J.OPT.SOC.AM.A》 *
彭海波等: "带相位共轭镜的Nd∶YAG激光系统", 《光子学报》 *
石顺祥等编著: "《非线性光学（第二版）》", 31 October 2012, 西安电子科技大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rambo et al. Z-Beamlet: a multikilojoule, terawatt-class laser system
Yakovlev Stretchers and compressors for ultra-high power laser systems
Zuegel et al. Laser challenges for fast ignition
RU2686871C2 (ru) Фемтосекундный лазер высокой мощности с частотой повторения, регулируемой согласно скорости сканирования
WO2008127451A9 (en) Divided-pulse amplification of short pulses
CN104254952A (zh) 基于两级脉冲处理生成超短激光脉冲
CN111600190B (zh) 超强啁啾激光脉冲分步压缩装置
Fan et al. Progress of the injection laser system of SG-II
Broege et al. The dynamic compression sector laser: A 100-J UV laser for dynamic compression research
Liu et al. Coherently tiled Ti: sapphire laser amplification: a way to break the 10 petawatt limit on current ultraintense lasers
Akinyimika et al. SBS-PCM characteristic of sub-nanosecond laser based on rotating wedge
CN108594561A (zh) 一种激光放大装置
CN105449507A (zh) 一种用于飞秒激光脉冲放大系统中脉冲前沿畸变的补偿装置和补偿方法
CN108594461B (zh) 内部分光型光栅压缩器
CN100526964C (zh) 多对光栅平行的调节方法
Kaur et al. Simultaneous nonlinear spectral broadening and temporal contrast enhancement of ultrashort pulses in a multi-pass cell
CN1661453A (zh) 脉宽可调的超短脉冲压缩装置
CN104184032B (zh) 一种新型的脉冲放大装置及放大方法
CN104242037A (zh) 一种利用腔内调制获得脉冲串激光的方法及装置
CN104570377B (zh) 激光啁啾脉冲分束环路光栅压缩器
Peng et al. Four-beam tiled-aperture coherent beam combining of high-power femtosecond laser with two compressors
Vantaggiato et al. Modelling of pulse train generation for resonant laser wakefield acceleration using a delay mask
CN110086073A (zh) 光谱整形的频域光参量啁啾脉冲放大装置
Mahieu et al. Spatial quality improvement of a Ti: Sapphire laser beam by modal filtering
Shen et al. Asymmetric four-grating compressor for ultrafast high power lasers

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Bai Zhanguo

Inventor after: Li Yan

Inventor before: Li Yan

CB03 Change of inventor or designer information
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180928

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication