CN201663343U - 应用于固体板条激光器的相位共轭镜 - Google Patents

应用于固体板条激光器的相位共轭镜 Download PDF

Info

Publication number
CN201663343U
CN201663343U CN2010201108909U CN201020110890U CN201663343U CN 201663343 U CN201663343 U CN 201663343U CN 2010201108909 U CN2010201108909 U CN 2010201108909U CN 201020110890 U CN201020110890 U CN 201020110890U CN 201663343 U CN201663343 U CN 201663343U
Authority
CN
China
Prior art keywords
pond
conjugate mirror
phase
solid
lens
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010201108909U
Other languages
English (en)
Inventor
雷訇
姜玉峰
李强
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.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of 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 Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN2010201108909U priority Critical patent/CN201663343U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201663343U publication Critical patent/CN201663343U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

应用于固体板条激光器的相位共轭镜，涉及一种利用受激布里渊散射技术实现相位共轭光输出的相位共轭镜，属于光学领域。由光束变换装置(100)，产生池(202)，放大池(201)，可调分光器(205)，以及漫反射元件(208、209)和循环过滤装置组成。在高能量负载条件下，具备高的能量反射率和相位共轭保真度。可有效避免瞬态二次结构，以及性能的下降。相位共轭镜的输出光形状满足固体板条激光器的放大需要，并且有效节约制造成本。本实用新型结构简单，调节容易，长期稳定。

Description

应用于固体板条激光器的相位共轭镜 
技术领域
本实用新型涉及一种应用于固体板条激光器的相位共轭镜，特别是涉及一种高能量负载，高能量反射率，高相位共轭保真度，可长期稳定工作的相位共轭镜，属于光学领域。 
背景技术
在高能固体激光系统中，由于晶体热效应等造成的波前畸变，导致了输出光束质量的下降。光学相位共轭技术是一种自动修正任意波前畸变的有效方法。在激光器存在固有畸变的情况下，仍可实现大能量高光束质量的激光输出。 
目前常用的实现相位共轭的方法有四波混频，受激布里渊散射(SBS)，受激拉曼散射等。与其他技术相比，SBS相位共轭镜具有结构简单，自泵浦以及实时产生相位共轭波的特点，并且具有高的能量反射率和相位共轭保真度。 
SBS相位共轭镜的性能和所选介质的特性密切相关，通常选择低阈值，高增益，短声子寿命和抗损伤的介质。SBS介质有气体，液体，晶体三类。气体介质对光的衰减很小，高增益必须通过高压来实现，这就导致声子寿命过长和稳定性的降低。液体介质具有低阈值，短声子寿命，易于操作和高性价比等优点，不过，液体介质的纯度对击穿阈值和相位共轭度有一定影响。晶体介质具有增益系数大，声子寿命小的优点，但是吸收系数大，抗损伤阈值低，容易永久性损伤。 
SBS相位共轭镜有单池，波导，双池，独立双池等多种结构，需要根据其所应用的负载水平和性能要求进行选择。 
应用于固体板条激光器的相位共轭镜，入射光是固体板条激光器输出的狭长光束。从相位共轭镜输出的光，须再次进入固体板条激光器，也应为狭长光束。 
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种利用受激布里渊散射技术实现相位共轭光输出的相位共轭镜，能够实现高能量负载的同时，具有较高的能量反射率 和相位共轭保真度，并且易于调节，维护方便，可实现长期稳定工作。 
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：设计一种应用于固体板条激光器的相位共轭镜，它包括依次放置的光束变换装置、受激布里渊散射产生池和放大池，置于产生池和放大池之间的可调分光器，以及两支分别置于可调分光器反射光路和产生池端部透射光路中的漫反射元件。所述的光束变换装置是由一个焦线沿水平方向的长焦距柱面凸透镜和前向的空间滤波器组成，空间滤波器的前向窗口是一个焦线沿水平方向的短焦距柱面凸透镜，后向窗口是平面透镜，中间设置水平向的狭缝光阑，狭缝光阑放置在长焦距柱面凸透镜和短焦距柱面凸透镜的公共焦线处。对于一般的情况来说，所述光束变换装置的长焦距柱面凸透镜和短焦距柱面凸透镜的焦距之比应大于5。 
为了尽量减少杂散光的产生，所述空间滤波器为密闭空间，并设有接真空泵的真空嘴，可外接真空泵。 
可调分光器作为调节种子光和抽运光能量配比的器件，采用半透半反镜，其调节范围是光轴方向的45°±20°。 
所述的放大池是由置于前向的平面透镜，置于后向的平面透镜和不锈钢圆筒组成的密闭容器，池内充满受激布里渊散射的液体介质，接触液体的部分采用防腐蚀材质；所述的产生池是由置于前向的外表面突起聚焦透镜，置于后向的平面透镜和不锈钢圆筒组成的密闭容器，池内充满液体介质，接触液体的各部分均采用防腐蚀材质；通过PEFE软管、过滤器、微型液泵将放大池和产生池串联成循环回路，形成循环过滤装置。其中，受激布里渊散射的液体介质选用FC-72。 
所述的漫反射元件可采用毛化铝盘。 
本实用新型的有益效果是：用受激布里渊散射来实现相位共轭，精简了系统组成，可实现长期稳定工作。采用双池结构，提高了相位共轭镜的负载水平，能够应用于大功率激光系统中。在两池中间放置可调分光器，精确调整种子光和抽运光的能量配比，实现较高能量反射率的同时，避免了瞬态二次结构的产生。选择性能优异的FC-72液体作为SBS介质，并定期提纯过滤，使得相位共轭镜在高能量负载，高反射率的同时，实现了较高的相位共轭保 真度。运用光束变换装置，将入射的狭长光束进行长度压缩，从而降低相位共轭镜的制造成本，又将输出光长度拉伸，满足固体板条激光器的放大需求。 
附图说明
图1本实用新型的结构示意图； 
图中100-光束变换装置，201-放大池，202-产生池，101-空间滤波器，102-长焦距柱面凸透镜，103-短焦距柱面凸透镜，104-平面透镜，105-狭缝光阑，106-真空嘴，203-平面透镜，204-平面透镜，205-可调分光器，206-外表面突起聚焦透镜，207-平面透镜，208-毛化铝盘，209-毛化铝盘，210-过滤器，211-微型液泵，212-软管。 
具体实施方式
下面结合附图并通过一优选实施例对本实用新型进行详细说明： 
本实施例的相位共轭镜应用于固体板条激光器，利用受激布里渊散射技术实现相位共轭光的输出。由光束变换装置100，产生池202，放大池201，可调分光器205，以及漫反射元件和循环过滤装置组成。 
光束变换装置100是由一个焦线沿水平方向的长焦距柱面凸透镜102和前向的空间滤波器101组成，空间滤波器101的前向窗口是一个焦线沿水平方向的长焦距柱面凸透镜102，后向窗口是平面透镜104。长宽比大于5的狭长光束经过光束变换装置100，保持宽度不变，长度被压缩后出射，压缩比等于凸透镜102与凸透镜103的焦距之比。空间滤波器101通过真空嘴106外接真空泵，保持真空度优于5X10-4Pa。狭缝光阑105放置在两个柱面凸透镜102、103的公共焦线处，用于消除长度方向上的杂散光。 
放大池201是由置于前向的平面透镜203、置于后向的平面透镜204和不锈钢圆筒组成的密闭容器，池内充满液体介质，接触液体的部分采用防腐蚀材质。放大池201置于光束变换装置100的前向，经过长度压缩的光束入射到放大池201中。要求放大池201的gIL≤30(其中g为液体的SBS增益因子，I为光强，L为SBS作用长度)，即不满足受激布里渊散射条件，光束直接通过放大池201而未产生散射现象。 
产生池202是由置于前向的外表面突起聚焦透镜206，置于后向的平面透镜207和不锈钢圆筒组成的密闭容器，池内充满液体介质，接触液体的各 部分均采用防腐蚀材质。产生池202置于放大池201的前向，从放大池201出射的光束被聚焦进入产生池202，满足受激布里渊散射条件，后向散射出Stokes光，其出射方向与原入射光方向相反。 
后向散射的Stokes光进入到放大池201中，与入射到放大池201中的光相遇，Stokes光被放大后继续后向输出。再次经过光束变换装置100，保持宽度不变，长度被拉伸后出射。从而实现了，与最初入射的狭长光束形状相同的相位共轭光输出。 
在放大池201和产生池202之间，放置可调分光器205，其目的在于调整后向散射的Stokes光进入放大池201中的能量，从而保证合理的能量配比，避免输出光脉冲出现瞬态二次结构。 
在产生池202的前向，放置一个法线方向与出射光方向成一定角度的毛化铝盘209，在可调分光器205的反射方向，放置一个法线方向与出射光方向成一定角度的毛化铝盘208。对产生池202的前向散射光和可调分光器205的反射光进行漫反射处理，避免这些无用光对人体和器件造成损伤。 
通过软管212将过滤器210，微型液泵211，放大池201和产生池202连接为一个可循环通路，对两池内液体进行循环过滤，除去由于大能量激光辐射而产生的絮状物。并对池中液体定期提纯，保证液体的纯度，避免影响击穿阈值和相位共轭度。 
两池内的液体为FC-72。其SBS阈值为6mJ，增益因子6cm/GW，声子寿命1.2ns，光击穿阈值100～130GW/cm2是一种SBS性能优异的液体介质。 
下面是本发明实施的具体参数： 
长焦距柱面凸透镜102，长140mm，宽30mm，焦距1201mm，中心厚15mm，K9玻璃，双面镀膜，对1053nm增透。短焦距柱面凸透镜103，长35.3mm，宽35.3mm，中心厚15mm，K9玻璃，双面镀膜，对1053nm增透。平面透镜104，直径50.8mm，厚度8mm，K9玻璃，双面镀膜，对1053nm增透。狭缝光阑105采用可加工陶瓷制造，缝宽2mm。空间滤波器101采用内径25mm的通导标准抛光管道。 
平面透镜203、204、207，直径50.8mm，厚度8mm，K9玻璃，外表面镀膜，对1053nm增透。外表面突起聚焦透镜206，直径35.3mm，中心厚6mm， K9玻璃，外表面镀膜，对1053nm增透。放大池201和产生池202采用 
Figure GSA00000019751600051
(外径X壁厚)标准抛光管加工，长度均为330mm。 
过滤器210采用Fluoroline SL-3，微孔大小为0.1um，微型液泵211采用KNF nf60，流速0.6L/min，软管212为PTFE材质。管接头均采用PFA，PTFE等耐腐蚀材质。 
产生池202和放大池201中的液体介质是3MTM FluorinertTM ElectronicLiquid FC-72，其SBS阈值为6mJ，增益因子6cm/GW，声子寿命1.2ns，光击穿阈值100～130GW/cm2 。

Claims (7)

1.应用于固体板条激光器的相位共轭镜，包括依次放置的光束变换装置(100)、受激布里渊散射产生池(202)和放大池(201)，置于产生池(202)和放大池(201)之间的可调分光器(205)，以及两支分别置于可调分光器(205)反射光路和产生池(202)端部透射光路中的漫反射元件，其特征在于：所述的光束变换装置(100)是由一个焦线沿水平方向的长焦距柱面凸透镜(102)和前向的空间滤波器(101)组成，空间滤波器的前向窗口是一个焦线沿水平方向的短焦距柱面凸透镜(103)，后向窗口是平面透镜(104)，中间设置水平向的狭缝光阑(105)，狭缝光阑(105)放置在长焦距柱面凸透镜(102)和短焦距柱面凸透镜(103)的公共焦线处。
2.如权利要求1所述的应用于固体板条激光器的相位共轭镜，其特征在于：所述光束变换装置(100)的长焦距柱面凸透镜(102)和短焦距柱面凸透镜(103)的焦距之比大于5。
3.如权利要求1或2所述的应用于固体板条激光器的相位共轭镜，其特征在于：所述空间滤波器(101)为密闭空间，并设有接真空泵的真空嘴(106)。
4.如权利要求1所述的应用于固体板条激光器的相位共轭镜，其特征在于：所述可调分光器(205)为半透半反镜，其调节范围是光轴方向的45°±20°。
5.如权利要求1所述的应用于固体板条激光器的相位共轭镜，其特征在于：所述放大池(201)是由置于前向的平面透镜(204)，置于后向的平面透镜(203)和不锈钢圆筒组成的密闭容器，池内充满受激布里渊散射的液体介质，接触液体的部分采用防腐蚀材质；所述产生池(202)是由置于前向的外表面突起聚焦透镜(206)，置于后向的平面透镜(207)和不锈钢圆筒组成的密闭容器，池内充满液体介质，接触液体的各部分均采用防腐蚀材质；通过PEFE软管(212)、过滤器(210)、微型液泵(211)将放大池(201)和产生池(202)串联成循环回路，形成循环过滤装置。
6.如权利要求4所述的应用于固体板条激光器的相位共轭镜，其特征在于：所述受激布里渊散射的液体介质选用FC-72。
7.如权利要求1所述的应用于固体板条激光器的相位共轭镜，其特征在于：所述漫反射元件采用毛化铝盘(208、209)。
CN2010201108909U 2010-02-05 2010-02-05 应用于固体板条激光器的相位共轭镜 Expired - Fee Related CN201663343U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201108909U CN201663343U (zh) 2010-02-05 2010-02-05 应用于固体板条激光器的相位共轭镜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201108909U CN201663343U (zh) 2010-02-05 2010-02-05 应用于固体板条激光器的相位共轭镜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201663343U true CN201663343U (zh) 2010-12-01

Family

ID=43233764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010201108909U Expired - Fee Related CN201663343U (zh) 2010-02-05 2010-02-05 应用于固体板条激光器的相位共轭镜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201663343U (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102681197A (zh) * 2012-05-21 2012-09-19 北京国科世纪激光技术有限公司 一种空间滤波器及采用该空间滤波器的激光放大装置
CN103427321A (zh) * 2013-08-13 2013-12-04 中国科学院上海光学精密机械研究所 相位共轭激光谐振腔
CN105024273A (zh) * 2014-04-24 2015-11-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种利用受激布里渊散射实现腔内激光整形的方法和装置
CN107946890A (zh) * 2017-11-21 2018-04-20 湖北久之洋红外系统股份有限公司 一种基于Zig‑Zag板条的光阑结构
CN113514915A (zh) * 2021-06-18 2021-10-19 山东大学 一种用于高功率激光的真空滤波模块及其制作方法和应用

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102681197A (zh) * 2012-05-21 2012-09-19 北京国科世纪激光技术有限公司 一种空间滤波器及采用该空间滤波器的激光放大装置
CN103427321A (zh) * 2013-08-13 2013-12-04 中国科学院上海光学精密机械研究所 相位共轭激光谐振腔
CN105024273A (zh) * 2014-04-24 2015-11-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种利用受激布里渊散射实现腔内激光整形的方法和装置
CN107946890A (zh) * 2017-11-21 2018-04-20 湖北久之洋红外系统股份有限公司 一种基于Zig‑Zag板条的光阑结构
CN107946890B (zh) * 2017-11-21 2019-08-02 湖北久之洋红外系统股份有限公司 一种基于Zig-Zag板条的光阑结构
CN113514915A (zh) * 2021-06-18 2021-10-19 山东大学 一种用于高功率激光的真空滤波模块及其制作方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201663343U (zh) 应用于固体板条激光器的相位共轭镜
CN108039639A (zh) 基于单晶光纤偏振控制的多通超短脉冲激光放大器
WO2021128828A1 (zh) 一种端泵多程板条激光放大器
CN109378691B (zh) 一种基于声子带边发射的全固态大功率板条激光器
WO2020118914A1 (zh) 一种高功率板条绿光激光器
CN103560387A (zh) 一种双程吸收分光匹配激光放大器及其放大方法
CN104022436A (zh) 一种基于拉曼转换的多波长固体激光器
CN207542560U (zh) 基于单晶光纤偏振控制的多通超短脉冲激光放大器
CN105470795B (zh) 医用全固态黄光激光器
CN111082302B (zh) 一种基于低损耗工作介质的太阳光泵浦固体激光器
CN112563876A (zh) 一种高效率的棒状激光放大器及其工作方法
CN209929677U (zh) 一种可调脉宽短脉冲激光器
CN102299464A (zh) 微片固体激光器
CN104201551A (zh) 激光器及其偏振补偿端面直接泵浦装置
CN207265414U (zh) 小型后泵浦式面发射半导体激光器
CN208316016U (zh) 用于皮秒种子激光脉冲的环形腔放大装置
CN205122985U (zh) 一种端面倾斜泵浦的平面波导激光放大器
CN108512027B (zh) 用于皮秒种子激光脉冲的环形腔放大装置
CN102882117B (zh) 一种全固态皮秒激光多通放大器
CN201611728U (zh) 二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置
CN219874437U (zh) 一种实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器
CN109346912A (zh) 一种片状放大器泵浦腔结构
CN117134179B (zh) 消回光防自激振荡角度阵列式增益模块及激光放大装置
CN113972553B (zh) 一种重频激光放大器
CN118232148A (zh) 一种基于Fe: ZnSe晶体的被动调Q掺铬全固体激光器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101201

Termination date: 20120205