CN219874437U - 一种实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，包括入射激光及用于入射激光光路单向传输的光隔离器组件，所述光隔离器组件的光轴方向上同轴依次布置有若干组分光模块和一个第一水平偏振片，各所述分光模块的分光支路上均对应布置有第二水平偏振片，所述第一水平偏振片的偏振光路上对应布置有第三水平偏振片，各所述第二水平偏振片和所述第三水平偏振片的偏振光路均连接至泵浦模块上，所述泵浦模块的出光光路上依次设置有1/4波片和全反镜，且1/4波片位于全反镜的反射光路上。该实用新型通过设计多组分光模块实现激光多路输出，同时分光的多路光连接同一泵浦模块，保证各路激光输出波长的一致，同时提高了泵浦模块的利用率。
Description
技术领域
本实用新型属于激光放大器技术领域，具体涉及一种实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器。
背景技术
在固体激光器中，大能量激光器一直拥有着不可替代的技术优势以及广泛的应用领域，在科研、工业、国防等领域发挥着重要作用。大能量激光器一般分为灯泵浦激光器和半导体侧面泵浦激光器两种，由于灯泵浦激光器的制作成本远远低于半导体侧面泵浦激光器，所以大能量脉冲激光器一般多为灯泵浦激光器。
目前，灯泵浦激光器一般为单路脉冲或连续输出，与多路脉冲或连续输出相比，应用效率低下，例如在多路激光测距、多路激光雷达、多目标激光定位、多路激光加工等应用中，无法满足多路同时输出的高效率的应用需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，包括入射激光及用于入射激光光路单向传输的光隔离器组件，所述光隔离器组件的光轴方向上同轴依次布置有若干组分光模块和一个第一水平偏振片，各所述分光模块的分光支路上均对应布置有第二水平偏振片，所述第一水平偏振片的偏振光路上对应布置有第三水平偏振片，各所述第二水平偏振片和所述第三水平偏振片的偏振光路均连接至泵浦模块上，所述泵浦模块的出光光路上依次设置有1/4波片和全反镜，且1/4波片位于全反镜的反射光路上。
进一步的，上述实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器还包括准直镜，所述准直镜位于入射激光与光隔离器组件之间。
进一步的，所述光隔离器组件包括沿光路顺次布置的第四水平偏振片、1/2波片一和磁光旋光器，所述第四水平偏振片的偏振角度为45°，所述1/2波片一的快轴与入射激光偏振方向的夹角为22.5°。
进一步的，所述分光模块包括1/2波片二和第五水平偏振片，所述第五水平偏振片的偏振角度为45°，相邻两组所述分光模块中1/2波片二的快轴与入射激光偏振方向的夹角分别为10°和22.5°。
进一步的，所述第一水平偏振片、第二水平偏振片和第三水平偏振片的偏振角度均为45°。
进一步的，所述泵浦模块包括放电光源、NdYAG晶体棒和单灯单棒陶瓷腔，所述放电光源为脉冲氙灯或连续氪灯。
进一步的，所述放电光源的内径与NdYAG晶体棒的直径相等，所述NdYAG晶体棒的直径为入射激光的光斑直径的5倍。
进一步的，所述1/4波片的快轴与入射激光偏振方向的夹角为45°。
进一步的，所述全反镜为零度平凸全反镜，且全反镜的凸面曲率等于所述泵浦模块中激光晶体热透镜焦距的两倍。
进一步的，所述入射激光为偏振方向为水平偏振的脉冲或连续激光，其偏振比大于500:1。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的这种灯泵浦固体激光放大器通过设计多组分光模块实现激光多路输出，同时分光的多路光连接同一泵浦模块，保证各路激光输出波长的一致，同时提高了泵浦模块的利用率。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器的结构示意图。
附图标记说明：1、入射激光；2、光隔离器组件；3、分光模块；4、第一水平偏振片；5、第三水平偏振片；6、第二水平偏振片；7、泵浦模块；8、1/4波片；9、全反镜；21、第四水平偏振片；22、1/2波片一；23、磁光旋光器；31、1/2波片二；32、第五水平偏振片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本实施例提供了一种实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，包括入射激光1及用于入射激光1光路单向传输的光隔离器组件2，所述光隔离器组件2的光轴方向上同轴依次布置有若干组分光模块3和一个第一水平偏振片4，各所述分光模块3的分光支路上均对应布置有第二水平偏振片6，所述第一水平偏振片4的偏振光路上对应布置有第三水平偏振片5，各所述第二水平偏振片6和所述第三水平偏振片5的偏振光路均连接至泵浦模块7上，所述泵浦模块7的出光光路上依次设置有1/4波片8和全反镜9，且1/4波片8位于全反镜9的反射光路上。
其中，所述入射激光1为偏振方向为水平偏振的脉冲或连续激光，其偏振比大于500:1。入射激光1经过分光模块2分离成水平和垂直两个偏振方向的光线，而后一组分光模块2位于前一组分光模块2的水平方向光路上，继续将此水平偏振方向的光线分离成水平和垂直两个偏振方向的光线，以此将入射激光1分离成多路垂直偏振方向的光，该多路垂直偏振方向的光依次经过泵浦模块7、1/4波片8和全反镜9，全反镜9反射后再次经过1/4波片8形成水平偏振方向的光水平输出，从而实现激光的多路输出。
进一步的，本实施例实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器还包括准直镜，所述准直镜位于入射激光1与光隔离器组件2之间，用于对入射激光进行准直。具体的，准直镜的曲率由下面公式计算：，其中，d为入射激光的光斑直径，θ为入射激光的光斑发散角。
一种具体的实施方式，所述光隔离器组件2包括沿光路顺次布置的第四水平偏振片21、1/2波片一22和磁光旋光器23，所述第四水平偏振片21的偏振角度为45°，偏振比大于500:1，所述1/2波片一22的快轴与入射激光1偏振方向的夹角为22.5°；通过该光隔离器组件2的设置保证入射激光1入射的水平光路正向传输和反向隔离，提高光利用率。
具体的实施方式，所述分光模块3包括1/2波片二31和第五水平偏振片32，所述第五水平偏振片32的偏振角度为45°，偏振比大于500:1；相邻两组所述分光模块3中1/2波片二31的快轴与入射激光1偏振方向的夹角分别为10°和22.5°，即第一组分光模块3中1/2波片二31的快轴与入射激光1偏振方向的夹角为10°，第二组分光模块3中1/2波片二31的快轴与入射激光1偏振方向的夹角为22.5°，第三组分光模块3中1/2波片二31的快轴与入射激光1偏振方向的夹角为10°，第四组分光模块3中1/2波片二31的快轴与入射激光1偏振方向的夹角为22.5°，以此类推。本实施例中以实现3路脉冲激光输出为例，则设计采用两组分光模块。
具体的，所述第一水平偏振片4、第二水平偏振片6和第三水平偏振片5的偏振角度均为45°，偏振比均大于500:1。经光隔离器组件2输出的水平偏振光经过分光模块3的1/2波片二31分离成水平偏振光和垂直偏振光，其水平偏振光再经过下一组分光模块3的1/2波片二31分离成水平偏振光和垂直偏振光，而分离出的垂直偏振光经过对应的第二水平偏振片6反射后进入泵浦模块7，同时最后一组分光模块3的第五水平偏振片32输出的水平偏振光经过第一水平偏振片4反射至第三水平偏振片5，再经第三水平偏振片5反射后进入泵浦模块7。
具体的，所述泵浦模块7包括放电光源、NdYAG晶体棒和单灯单棒陶瓷腔，其具体结构为现有技术，此处不再赘述；所述放电光源可以采用脉冲氙灯或连续氪灯，所述放电光源的内径与NdYAG晶体棒的直径相等，所述NdYAG晶体棒的直径为入射激光的光斑直径的5倍。
具体的，所述1/4波片8的快轴与入射激光1偏振方向的夹角为45°；所述全反镜9为零度平凸全反镜，且全反镜9的凸面曲率等于所述泵浦模块中激光晶体热透镜焦距的两倍。经多组分光模块3分光后的垂直偏振光正反两次经过1/4波片8后形成水平偏振光水平输出。
综上所述，本实施例提供的这种灯泵浦固体激光放大器通过设计多组分光模块实现激光多路输出，同时分光的多路光连接同一泵浦模块，保证各路激光输出波长的一致，同时提高了泵浦模块的利用率。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：包括入射激光及用于入射激光光路单向传输的光隔离器组件，所述光隔离器组件的光轴方向上同轴依次布置有若干组分光模块和一个第一水平偏振片，各所述分光模块的分光支路上均对应布置有第二水平偏振片，所述第一水平偏振片的偏振光路上对应布置有第三水平偏振片，各所述第二水平偏振片和所述第三水平偏振片的偏振光路均连接至泵浦模块上，所述泵浦模块的出光光路上依次设置有1/4波片和全反镜，且1/4波片位于全反镜的反射光路上。
2.如权利要求1所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：还包括准直镜，所述准直镜位于入射激光与光隔离器组件之间。
3.如权利要求1所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：所述光隔离器组件包括沿光路顺次布置的第四水平偏振片、1/2波片一和磁光旋光器，所述第四水平偏振片的偏振角度为45°，所述1/2波片一的快轴与入射激光偏振方向的夹角为22.5°。
4.如权利要求3所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：所述分光模块包括1/2波片二和第五水平偏振片，所述第五水平偏振片的偏振角度为45°，相邻两组所述分光模块中1/2波片二的快轴与入射激光偏振方向的夹角分别为10°和22.5°。
5.如权利要求4所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：所述第一水平偏振片、第二水平偏振片和第三水平偏振片的偏振角度均为45°。
6.如权利要求1所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：所述泵浦模块包括放电光源、NdYAG晶体棒和单灯单棒陶瓷腔，所述放电光源为脉冲氙灯或连续氪灯。
7.如权利要求6所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：所述放电光源的内径与NdYAG晶体棒的直径相等，所述NdYAG晶体棒的直径为入射激光的光斑直径的5倍。
8.如权利要求1所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：所述1/4波片的快轴与入射激光偏振方向的夹角为45°。
9.如权利要求1所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：所述全反镜为零度平凸全反镜，且全反镜的凸面曲率等于所述泵浦模块中激光晶体热透镜焦距的两倍。
10.如权利要求1所述的实现多路输出的灯泵浦固体激光放大器，其特征在于：所述入射激光为偏振方向为水平偏振的脉冲或连续激光，其偏振比大于500:1。
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