CN115173195A - 高能量激光放大器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高能量激光放大器，包括：激光介质，其设为由两个相对的第一斜侧面、两个相对的第二斜侧面和两个相对的底面围合而成的板条结构；其中，第一斜侧面的面积大于第二斜侧面；所述激光介质包括入射面和与所述入射面相对的出射面，所述入射面和出射面为第一斜侧面；泵浦源，其所产生的泵浦光束照射至激光介质的底面上；种子激光束经所述入射面入射至所述激光介质，并由所述出射面射出，以得到放大的激光束。通过以最大的斜侧面为入射面，增大了激光介质的入射面口径，降低了激光介质表面薄膜的损伤，提高了激光器可靠性；种子激光束仍然在激光介质中以“之字形”传播，能够补偿厚度方向的热效应，使得放大激光具有较好的光束质量。
Description
技术领域
本发明涉及固体激光器的技术领域，特别涉及一种高能量激光放大器。
背景技术
由激光二极管(LD)泵浦的全固态激光器(DPL)由于其转换效率高、结构紧凑、系统稳定、使用寿命长以及维护方便等优点得到了广泛的应用。其中，基于主振荡级-功率放大级(MOPA)的全固态激光器由于结合了激光振荡器与激光放大器的优势，是实现同时具备高功率和较好光束质量激光输出的一种重要方式。相比于激光放大器传统使用的棒状激光介质，板条状激光介质由于其宽度与厚度之比大，其优良的散热性能可以有效降低热透镜和热致双折射效应，在保证较好光束质量的前提下可以获得更高的能量。但是，如果入射面为厚度面(宽X厚面)，即为口径较小的侧面，入射面口径受限导致峰值能量密度比较高，损伤阈值决定了其承受的最大能量，难以实现更高能量激光输出；如果入射面为晶体的上下大表面(宽X长面)，尽管增大了通光口径，但单面泵浦和制冷带来了一系列的结构复杂和可靠性差等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高能量激光放大器，通过以最大的斜侧面为入射面，增大了激光介质的入射面口径，降低了激光介质表面薄膜的损伤，提高了激光器可靠性；种子激光束仍然在激光介质中以“之字形”传播，能够补偿厚度方向的热效应，使得放大激光具有较好的光束质量。
本发明实施例提供了一种高能量激光放大器，包括：激光介质，其设为由两个相对的第一斜侧面、两个相对的第二斜侧面和两个相对的底面围合而成的板条结构；其中，第一斜侧面的面积大于第二斜侧面；所述激光介质包括入射面和与所述入射面相对的出射面，所述入射面和出射面为第一斜侧面；泵浦源，其所产生的泵浦光束照射至激光介质的底面上；种子激光束经所述入射面入射至所述激光介质，并由所述出射面射出，以得到放大的激光束。
进一步地，所述激光介质包括第一激光介质和与所述第一激光介质对称设置的第二激光介质；所述第一激光介质和第二激光介质的掺杂浓度变化方向相反；其中，掺杂浓度变化方向与种子激光束传输方向垂直；所述第一激光介质的出射面和第二激光介质的入射面互相平行；其中，种子激光束经所述第一激光介质的入射面依次入射至所述第一激光介质和第二激光介质，并由所述第二激光介质的出射面射出，以得到放大的激光束。
进一步地，高能量激光放大器还包括：冷却装置，其用于对激光介质的冷却；底面包括第一底面和第二底面，第一底面的面积大于第二底面；泵浦光束照射至激光介质的第二底面上；冷却装置与激光介质的第一底面连接固定。
进一步地，泵浦源包括第一泵浦源和第二泵浦源；第一泵浦源所产生的泵浦光束照射至激光介质的其中一个底面上，第二泵浦源所产生的泵浦光束照射至激光介质的另一个底面上。
进一步地，泵浦源包括激光二极管阵列和光束整形器件，激光二极管阵列发出的泵浦光束经光束整形器件输出为矩形，且泵浦光束与所述激光介质的底面相适配。
进一步地，入射面和出射面镀有激光增透膜；泵浦光束照射的底面依次镀有激光增透膜和倏逝波膜；与冷却装置连接的底面依次镀有高反膜和倏逝波膜。
进一步地，激光介质的材料包括掺杂离子的晶体、玻璃或陶瓷。
进一步地，激光介质的材料包括Nd:YAG、Nd:LuAG、Nd:GGG、Nd:YLF、Nd:YAP、Nd:S-FAP、Yb:YAG、Yb:GGG、Yb:YLF、Yb:YAP、Yb:S-FAP晶体、红宝石、钛宝石、掺Nd离子陶瓷、掺Yb离子陶瓷、掺Nd离子玻璃或掺Yb离子玻璃。
进一步地，激光介质的入射面与第一底面夹角设置为25-60度；激光介质的厚度为5-8mm。
进一步地，种子激光束的入射角度为正入射的角度、布儒斯特角或预设角度；其中，预设角度为30-35度。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1、本发明实施例提供的高能量激光放大器具有通光口径大、可泵浦能量高、散热效果好、双向热效应补偿等优点。
2、本发明实施例提供的高能量激光放大器增大了激光介质的口径，降低了激光介质表面薄膜的损伤，提高了激光器可靠性；种子激光束在激光介质中以“之字形”传播，能够补偿厚度方向的热效应，使得放大激光具有较好的光束质量。
3、本发明实施例提供的高能量激光放大器中，两块激光介质反向放置，能够补偿晶体生长导致掺杂浓度变化引起的热效应，使得放大的激光束具有较好的光束质量。
4、本发明实施例提供的高能量激光放大器中，泵浦光束可以通过两个大底面对激光介质进行泵浦，可提高单块激光介质的泵浦能量；同时可以对激光介质进行双面冷却，减小激光介质的热应力和光学畸变，使得高能量激光放大器具有较高的能量提取效率和较好的光束质量。
5、本发明实施例提供的高能量激光放大器，既能实现高光束质量的激光放大，又能实现大能量的放大激光输出；而且具有结构简单、紧凑、稳定性好等优点。
附图说明
图1是现有技术中一种板条激光放大器的结构示意图；
图2是现有技术中另一种板条激光放大器的结构示意图；
图3是根据本发明实施1提供的高能量激光放大器的结构示意图；
图4示意性地示出种子激光束的传输路径；
图5是根据本发明实施提供的激光介质的结构示意图；
图6是根据本发明实施2提供的高能量激光放大器的结构示意图；
图7是根据本发明实施3提供的高能量激光放大器的结构示意图；
图8是根据本发明实施4提供的高能量激光放大器的结构示意图；
附图标记：
11-1：第一激光介质；11-2：第二激光介质；111-入射面；112-出射面；113-第一底面；114-第二底面；12-泵浦源；13-泵浦光束；14-冷却装置；20-种子激光源。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
按照激光在激光介质中传播的方式，现有的板条激光放大器可以分为两种：
第一种板条激光放大器如图1所示：板条型的增益介质1的两个端面切布儒斯特斜角，增益介质1的截面为平行四边形，泵浦源4所产生的泵浦光5对准增益介质1的一个宽度大面进行泵浦，增益介质1的另一个相对的宽度大面设有一腔镜3，腔镜3用于反射未被增益介质1吸收的泵浦光5至增益介质1实现再次泵浦，种子激光源2所产生的种子激光从小的厚度面以斜角注入增益介质1后，在板条型的增益介质1的厚度方向以“之”字型传输，实现激光放大；这种情况下，布儒斯特角带来的像差会降低激光的光束质量，激光介质上下两个大面由于厚度平行形成平平谐振腔导致寄生振荡比较严重，从而降低提取效率。该结构的板条激光放大器由于入射面为厚度面，即为口径较小的侧面，入射面口径受限导致峰值能量密度比较高，损伤阈值决定了其承受的最大能量，难以实现更高能量激光输出。
第二种板条激光放大器如图2所示：板条型的增益介质1的截面为长方形，泵浦源4所产生的泵浦光5对准增益介质1的宽度大面进行泵浦，增益介质1的另一个相对的宽度大面设有一腔镜3，腔镜3用于反射未被增益介质1吸收的泵浦光5至增益介质1实现再次泵浦，种子激光源2所产生的种子激光从增益介质1上方的宽度大面以斜角注入增益介质1后，在板条的厚度方向单次反射传输，实现激光放大；这种情况下，尽管增大了通光口径，但是泵浦光只能单面泵浦，不利于提高泵浦密度，限制了单块晶体的总泵浦能量；由于一个大面泵浦，只能通过另一个大面冷却或者激光通过水冷介质的双面冷却实现制冷，双面冷却的话，激光必须通过水冷介质，对冷却水要求较高，而且水流会造成激光的抖动，一般不予采用；单面冷却制冷效果不好，而且容易产生较大应力和光学畸变；热效应补偿方面，由于单面泵浦和制冷，激光在晶体中光路只能单次反射通过，晶体厚度方向的热效应无法得到补偿，对光束质量影响很大，给后续光束质量校正系统带来很大困难，因此该方案系统复杂，可靠性差。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种高能量激光放大器，如图3-图8所示，包括：激光介质，其设为由两个相对的第一斜侧面、两个相对的第二斜侧面和两个相对的底面围合而成的板条结构；其中，第一斜侧面的面积大于第二斜侧面；所述激光介质包括入射面111和与所述入射面111相对的出射面112，所述入射面111和出射面112为第一斜侧面；泵浦源，其所产生的泵浦光束13照射至激光介质的底面上；种子激光束经所述入射面111入射至所述激光介质，并由所述出射面112射出，以得到放大的激光束。
例如，激光介质的截面可设为梯形，激光介质设置为长＞宽＞厚的板条状，长度方向是晶体生长的方向，长×厚面为第一斜侧面，宽×厚面为第二斜侧面；相对于常用的端面入射，即宽×厚面为入射面的板条激光放大器，本发明实施例提供的高能量激光放大器，以长×厚面的第一斜侧面为入射面，通光口径可以提高3倍以上；种子激光源20发出种子激光束，种子激光束经从激光介质的入射面111，即长×厚面注入，在晶体内以“之字形”传播，并从激光介质的出射面112射出，从而完成激光能量放大；因此本发明实施例通过以最大的斜侧面为入射面，增大了激光介质的入射面口径，降低了激光介质表面薄膜的损伤，提高了激光器可靠性；种子激光束仍然在激光介质中以“之字形”传播，能够补偿厚度方向的热效应，使得放大激光具有较好的光束质量。
一些实施例中，所述激光介质包括第一激光介质11-1和与所述第一激光介质11-1对称设置的第二激光介质11-2；所述第一激光介质11-1和第二激光介质11-2的掺杂浓度变化方向相反；其中，掺杂浓度变化方向与种子激光束传输方向垂直；所述第一激光介质11-1的出射面112和第二激光介质11-2的入射面111互相平行；其中，种子激光束经所述第一激光介质的入射面依次入射至所述第一激光介质和第二激光介质，并由所述第二激光介质的出射面射出，以得到放大的激光束。第一激光介质11-1和第二激光介质11-2均可设为梯形状板条，二者的尺寸可完全相同，长度方向是晶体生长的方向；种子激光束经从所述第一激光介质11-1的入射面111入射，在晶体内以“之字形”传播，从第一激光介质出射后进入第二激光介质，仍以“之字形”传播，并从第二激光介质出射，完成激光能量放大；因此两块激光介质反向放置，能够补偿晶体生长导致掺杂浓度变化引起的热效应，使得放大的激光束具有较好的光束质量。即种子激光束经第一激光介质11-1的入射面注入并通过第一激光介质11-1，然后注入反向放置的第二激光介质11-2，第一激光介质11-1掺杂浓度高的一端和第二激光介质11-2掺杂浓度低的一端相对应，种子激光束在板条内部以“之字形”通过；在板条厚度方向上的热畸变通过“之字形”光路来补偿，与种子激光束传输方向垂直的长度方向上的掺杂浓度梯度差通过反向放置的两块板条晶体来相互补偿，激光依次通过第一块板条晶体掺杂浓度高的一端和第二块板条晶体掺杂浓度低的一端，或者反之，这样可补偿由于大尺寸板条晶体生长过程中的掺杂浓度的变化导致增益不同而引起的光束畸变。
一些实施例中，激光放大器还包括：冷却装置14，其用于对激光介质的冷却；底面包括第一底面113和第二底面114，第一底面的面积大于第二底面；泵浦光束13照射至激光介质的第二底面114上；冷却装置14与激光介质的第一底面113连接固定。激光介质面积较小的第二底面114对应于泵浦源，泵浦源所产生的泵浦光束透过整形模块照射至激光介质；其面积较大的第一底面113对应于热沉；冷却面积大，从而对激光介质的冷却效果好。
一些实施例中，泵浦源12包括第一泵浦源和第二泵浦源；第一泵浦源所产生的泵浦光束13照射至激光介质的其中一个底面上，第二泵浦源所产生的泵浦光束13照射至激光介质的另一个底面上。通过双面泵浦，可提高单块激光介质的泵浦能量，从而可以获得更高能量放大的激光输出。
示例性实施例中，泵浦源包括激光二极管阵列和光束整形器件，激光二极管阵列发出的泵浦光束13经光束整形器件输出为矩形，且泵浦光束13与所述激光介质的底面相适配。
一些实施例中，入射面和出射面镀有激光增透膜；泵浦光束13照射的底面依次镀有激光增透膜和倏逝波膜；与冷却装置14连接的底面依次镀有高反膜和倏逝波膜。
一些实施例中，激光介质的材料包括掺杂离子的晶体、玻璃或陶瓷。
示例性实施例中，激光介质的材料具体地可包括Nd:YAG、Nd:LuAG、Nd:GGG、Nd:YLF、Nd:YAP、Nd:S-FAP、Yb:YAG、Yb:GGG、Yb:YLF、Yb:YAP、Yb:S-FAP晶体、红宝石、钛宝石、掺Nd离子陶瓷、掺Yb离子陶瓷、掺Nd离子玻璃或掺Yb离子玻璃。
一些实施例中，激光介质的入射面111与第一底面113的夹角设置为25-60度；即该夹角可设为切角θ1，激光介质的出射面112与第一底面113的夹角为切角θ2，切角θ1和θ2均可设置为25-60度；激光介质的厚度h为5-8mm。β为折射角，即为种子激光源20发出的种子激光束注入晶体后的折射光线与入射面111相垂直的法线的夹角。
一些实施例中，种子激光束的入射角度α为正入射的角度、布儒斯特角或预设角度；其中，预设角度为30-35度。入射角度α为种子激光源20发出的种子激光束与入射面111相垂直的法线的夹角，正入射的角度指的是入射角度α为零，即种子激光束位于注入激光介质后的折射光线的反向延长线上；入射角度α在30-35度范围值时，即入射角度α以大角度入射，此时可提高种子激光束和泵浦光束的交叠率，这样进一步可提高泵浦光束的利用率；图5中的箭头方向为种子激光束的通光路径。
下面结合附图对本发明实施例提供的高能量激光放大器进行详细的阐述。
实施例1
本实施例中，高能量激光放大器包括第一激光介质11-1、第二激光介质11-2、以及设置于第一激光介质11-1和第二激光介质11-2的第二底面114一侧的泵浦源12，在第一底面113上安装有冷却装置3。
其中的激光介质设置为长>宽>厚的板条状，所述板条激光介质材料可以为掺杂某种离子的晶体、玻璃或陶瓷，具体包括Nd:YAG、Nd:LuAG、Nd:GGG、Nd:YLF、Nd:YAP、Nd:S-FAP、Yb:YAG、Yb:GGG、Yb:YLF、Yb:YAP、Yb:S-FAP晶体，红宝石，钛宝石，掺Nd离子陶瓷，掺Yb离子陶瓷，掺Nd离子玻璃，掺Yb离子玻璃等；本实施例的激光介质选用Nd离子掺杂浓度为约0.6at.％的Nd:YAG板条晶体，Nd:YAG同时具有优良的激光性能、光学性能与机械性能，是性能极佳的激光晶体；第一激光介质11-1和第二激光介质11-2的参数相同。
激光介质设置为长>宽>厚的板条状结构，本实施例设置为200mm×～70mm×5mm，晶体为等腰梯形，激光介质的入射面111与第一底面113的夹角为切角θ1，激光介质的出射面112与第一底面113的夹角为切角θ2，切角θ1与θ2均为29°，对应的入射角α为布儒斯特角；其中入射面111和出射面112做粗糙化处理以抑制寄生振荡；两个尺寸为200mm×5mm的斜侧面，即入射面111和出射面112经光学抛光后镀上1064nm增透膜，以实现对种子激光良好的透射效果；尺寸为200mm×62.4mm的第二底面114抛光后镀上808nm增透膜；尺寸为200mm×80.44mm的第一底面113做抛光处理后镀上808nm高反膜和倏逝波膜，增加泵浦光的吸收和抑制ASE，同时安装有冷却装置14，将冷却装置14设置在第一底面113上，冷却面积大，从而对激光介质的冷却效果好，更有效地降低热透镜和热致双折射效应，该冷却装置14可以直接焊接在激光介质上，也可以通过插入导热片的方式固定在激光介质上，冷却装置14中使用的冷却介质可以是水或混合液等液体，也可以是空气、氮气或混合气体等。
第一激光介质11-1和第二激光介质11-2参数相同，二者反向放置，激光介质11-1掺杂浓度高的一端与激光介质11-2掺杂浓度低的一端相对，第一激光介质11-1的出射面112和第二激光介质11-2的入射面111互相平行。
激光介质的截面可以是等腰梯形或者非等腰梯形，只要两个斜侧面的角度能够满足种子激光束的入射角度要求及所得到的放大后的激光束的输出角度要求即可。
采用长边入射的大通光口径zigzag板条晶体双向补偿的技术方案，如图3所示，两块板条互相对称放置，掺杂浓度变化方向相反，即通光的厚度方向采用zigzag光路可以补偿厚度方向上的热效应，长度方向是晶体生长的方向，有浓度梯度，浓度差异可达0.2％，泵光吸收率和晶体热效应也会有差异，我们采用两块反向放置的激光介质，即第一块晶体浓度高的一端对应着第二块晶体浓度低的一端，如图4所示，这样可以补偿长度方向上的热效应。
本实施例中，所用泵浦源13包括激光二极管阵列阵和光束整形器件，输出波长为808nm的准连续、近矩形泵浦光束，以与激光介质的第二底面114相适配，即是200mm×62.4mm面积较小的底面，泵浦源12所产生的泵浦光束13垂直入射至第一激光介质11-1和第二激光介质11-2的第二底面114上。
种子激光源20发出波长为1064nm的种子激光束，该实施例要求种子激光束为线偏振光，与晶体端面切角相匹配，种子激光束以布儒斯特角入射到第一激光介质11-1的入射面111，减小晶体端面的反射损耗。种子激光束在晶体内以“之字形”传输，从第一激光介质11-1出射后入射到第二激光介质11-2，同样以“之字形”传输，并从第二激光介质11-2出射；在泵浦光束作用下，得到放大后的激光束。
实施例2
如图6所示，实施例2与实施例1的相同之处不再赘述，其与实施例1的不同之处在于：其一，泵浦方式由实施例1的单面泵浦改为双面泵浦，即第一底面113和第二底面114上均有泵浦光束13照射；其二，激光介质的两个底面均抛光处理，且镀有808nm增透膜和倏逝波膜；其三，激光介质的掺杂浓度约为0.8at.％。该实施例中，增加了两个泵浦源，泵浦源12包括第一泵浦源和第二泵浦源，通过双面泵浦，可提高单块激光介质的泵浦能量，从而可以获得高能能量放大的激光输出。
实施例3
如图7所示，实施例3是在实施例2的基础上进行了进一步的变化，其与实施例2的区别仅在于：其一，激光介质的切角θ1为56°(入射面)和θ2为46.8°(出射面)；其二，由于激光介质的切角改变，激光介质尺寸也需做相应改动，使得种子激光束可以在激光介质中以“之字形”传播；其三，种子激光束接近以正入射的角度入射到激光介质，减小激光介质入射面的损耗，由于种子激光束接近正入射，对激光介质的入射面镀膜要求降低，提高了入射面的损伤阈值。该实施例中，不再要求种子激光为线偏振光，同时减小了激光介质入射面损耗并提高了端面损伤阈值，进而获得高能量放大的激光输出。
实施例4
如图8所示，实施例4是在实施例3的基础上进行了进一步的变化，其与实施例3的区别仅在于：其一，激光介质的切角θ1与θ2均为40°(截面为等腰梯形)；其二，由于激光介质的切角改变，激光介质尺寸也需做相应改动，使得种子激光可以在激光介质中以“之字形”传播；其三，种子激光束以大角度约32.6°入射到激光介质的入射面，激光介质的入射面镀有增透膜。该实施例中，种子激光束以较大角度入射到激光介质，种子激光束和泵浦光束的交叠率从实施例3的60.6％提高到76.9％，提高了泵浦光束的利用率；同时允许种子激光束的入射口径(晶体厚度方向)由5mm增加为6.78mm，进一步降低激光介质入射面的峰值功率密度，减小激光介质的损伤，相同泵浦条件下可以获得更高能量放大的激光输出。
激光介质的截面可以是等腰梯形或者非等腰梯形，只要两个斜侧面的角度能够满足种子激光束的注入角度要求及所得到的放大后的激光束的输出角度要求即可。
综上实施例可知，本发明实施例提供的高能量激光放大器具有口径大、可泵浦能量高、可双面散热、在激光传播和宽度方向双向补偿热效应的优点，可实现超高能量、高光束质量的激光放大。该技术方案结构简单、紧凑，能够实现激光器长时间稳定运行。
在具体实施过程中，可根据激光介质的材料不同，选用不同波长的泵浦源，例如，如果激光介质为Yb:YAG晶体或陶瓷，则选用波长约940nm的泵浦源；根据激光介质不同掺杂浓度对泵浦光束的吸收不同，选择合适的激光介质厚度；根据激光介质的折射率不同，设计激光介质入射面的切角；根据放大激光的能量目标，来选择激光介质入射端面的口径，保证激光放大器稳定运行等。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种高能量激光放大器，其特征在于，包括：
激光介质，其设为由两个相对的第一斜侧面、两个相对的第二斜侧面和两个相对的底面围合而成的板条结构；其中，第一斜侧面的面积大于第二斜侧面；所述激光介质包括入射面(111)和与所述入射面(111)相对的出射面(112)，所述入射面(111)和出射面(112)为第一斜侧面；
泵浦源(12)，其所产生的泵浦光束(13)照射至激光介质的底面上；
种子激光束经所述入射面(111)入射至所述激光介质，并由所述出射面(112)射出，以得到放大的激光束。
2.根据权利要求1所述的高能量激光放大器，其特征在于，所述激光介质包括第一激光介质(11-1)和与所述第一激光介质(11-1)对称设置的第二激光介质(11-2)；
所述第一激光介质(11-1)和第二激光介质(11-2)的掺杂浓度变化方向相反；其中，掺杂浓度变化方向与种子激光束传输方向垂直；
所述第一激光介质(11-1)的出射面(112)和第二激光介质(11-2)的入射面(111)互相平行；其中，
种子激光束经所述第一激光介质的入射面依次入射至所述第一激光介质和第二激光介质，并由所述第二激光介质的出射面射出，以得到放大的激光束。
3.根据权利要求1所述的高能量激光放大器，其特征在于，还包括：
冷却装置(14)，其用于对激光介质的冷却；
底面包括第一底面(113)和第二底面(114)，第一底面的面积大于第二底面；
泵浦光束(13)照射至激光介质的第二底面(114)上；
冷却装置(14)与激光介质的第一底面(113)连接固定。
4.根据权利要求3所述的高能量激光放大器，其特征在于，
泵浦源(12)包括第一泵浦源和第二泵浦源；
第一泵浦源所产生的泵浦光束(13)照射至激光介质的其中一个底面上，第二泵浦源所产生的泵浦光束(13)照射至激光介质的另一个底面上。
5.根据权利要求1所述的高能量激光放大器，其特征在于，
泵浦源包括激光二极管阵列和光束整形器件，激光二极管阵列发出的泵浦光束(13)经光束整形器件输出为矩形，且泵浦光束(13)与所述激光介质的底面相适配。
6.根据权利要求4所述的高能量激光放大器，其特征在于，入射面和出射面镀有激光增透膜；
泵浦光束(13)照射的底面依次镀有激光增透膜和倏逝波膜；
与冷却装置(14)连接的底面依次镀有高反膜和倏逝波膜。
7.根据权利要求1所述的高能量激光放大器，其特征在于，
激光介质的材料包括掺杂离子的晶体、玻璃或陶瓷。
8.根据权利要求7所述的高能量激光放大器，其特征在于，激光介质的材料包括Nd:YAG、Nd:LuAG、Nd:GGG、Nd:YLF、Nd:YAP、Nd:S-FAP、Yb:YAG、Yb:GGG、Yb:YLF、Yb:YAP、Yb:S-FAP晶体、红宝石、钛宝石、掺Nd离子陶瓷、掺Yb离子陶瓷、掺Nd离子玻璃或掺Yb离子玻璃。
9.根据权利要求3所述的高能量激光放大器，其特征在于，
激光介质的入射面(111)与第一底面(113)夹角设置为25-60度；
激光介质的厚度为5-8mm。
10.根据权利要求1所述的高能量激光放大器，其特征在于，
种子激光束的入射角度为正入射的角度、布儒斯特角或预设角度；其中，预设角度为30-35度。
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