帶實時光束監測功能的激光放大裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及激光器技術領域，特別是涉及一種雙程激光放大裝置及其系統。
【背景技術】
[0002]大型復雜激光器中，需要對激光器進行雙程放大，以提取更多的能量，獲得更高的能量輸出，此為雙程激光放大裝置。
[0003]傳統的雙程激光放大裝置如圖1所示，注入的激光為水平線偏振光，透射偏振器I至激光放大器2，激光被激光放大器2放大后，輸出至法拉第旋光器3，被法拉第旋光器3順時針(逆時針)旋轉45度后，輸出至第一反射鏡4，被第一反射鏡4反射回法拉第旋光器3，激光再次被法拉第旋光器3順時針(逆時針)旋轉45度為垂直線偏振光，并輸出至激光放大器2被再次放大，而后輸出至偏振器I，并被偏振器I反射輸出。
[0004]傳統的雙程激光放大裝置中，缺少實時光束監測功能，很難保證輸出光束的光束質量。

【發明內容】

[0005]本發明主要解決的技術問題是提供一種具有實時光束監測功能的雙程激光放大裝置及其系統。
[0006]本發明實施例提供一種雙程激光放大裝置，該裝置包括:
[0007]第一偏振分光棱鏡，用于接收注入的激光，并反射該激光中的垂直線偏振光，透射該激光中的水平線偏振光以便被光束監測器接收；
[0008]第一二分之一波片，用于將來自第一偏振分光棱鏡的垂直線偏振光改變為水平線偏振光；
[0009]偏振片，用于透射來自第一二分之一波片的水平線偏振光；
[00?0]法拉第旋光器，用于將偏振片出射的水平線偏振光的偏振態以第一方向旋轉45度；
[0011 ]第二二分之一波片，用于將法拉第旋光器輸出的線偏振光的偏振態以第一方向旋轉一預定夾角；
[0012]激光放大器，用于將第二二分之一波片輸出的線偏振光進行放大；
[0013]第二偏振分光棱鏡，用于反射激光放大器輸出的光中的垂直線偏振光，透射激光放大器輸出的光中的水平線偏振光以便被光束監測器接收；
[0014]第一反射鏡，用于將第二偏振分光棱鏡出射的垂直線偏振光原路反射回第二偏振分光棱鏡，以使得該線偏振光返回激光放大器并被再次放大。
[0015]本發明實施例還提供一種雙程激光放大系統，該系統包括雙程激光放大裝置，第一光束監測器與第二光束檢測器;雙程激光放大裝置包括:
[0016]第一偏振分光棱鏡，用于接收注入的激光，并反射該激光中的垂直線偏振光，透射該激光中的水平線偏振光至第一光束監測器；
[0017]第一二分之一波片，用于將來自第一偏振分光棱鏡的垂直線偏振光改變為水平線偏振光；
[0018]偏振片，用于透射來自第一二分之一波片的水平線偏振光；
[0019]法拉第旋光器，用于將偏振片出射的水平線偏振光的偏振態以第一方向旋轉45度；
[0020]第二二分之一波片，用于將法拉第旋光器輸出的線偏振光的偏振態以第一方向旋轉一預定夾角；
[0021 ]激光放大器，用于將第二二分之一波片輸出的線偏振光進行放大；
[0022]第二偏振分光棱鏡，用于反射激光放大器輸出的光中的垂直線偏振光，透射激光放大器輸出的光中的水平線偏振光至第二光束監測器；
[0023]第一反射鏡，用于將第二偏振分光棱鏡出射的垂直線偏振光原路反射回第二偏振分光棱鏡，以使得該線偏振光返回激光放大器并被再次放大。
[0024]其中，注入的激光為線偏振光，且該線偏振光的偏振態與垂直偏振態的夾角大于等于-1度且小于等于I度。
[0025]其中，該裝置還包括:第三二分之一波片，用于接收注入的激光，該注入的激光為線偏振光，并將該線偏振光的偏振態改為與垂直偏振態的夾角絕對值大于等于0.5度且小于等于I度;第一偏振分光棱鏡從第三二分之一波片接收注入的激光。
[0026]其中，在第一偏振分光棱鏡與第一二分之一波片之間還設置了第二反射鏡，該第二反射鏡用于將第一偏振分光棱鏡反射出的垂直線偏振光反射至第一二分之一波片。
[0027]其中，第二二分之一波片將偏振態以第一方向旋轉的預定夾角大于等于44度且小于等于46度。
[0028]其中，上述預定夾角的范圍為大于等于44度且小于等于44.5度，以及大于等于45.5度且小于等于46度。
[0029]與現有技術相比，本發明實施例包括如下有益效果:
[0030]本發明實施例中，激光在被激光放大器放大之前，被第一偏振分光棱鏡分為兩部分，一部分進入后續光路被激光放大器放大，另一部分能夠被光束檢測器接收，以看入射的光束質量好不好;激光在被激光放大器一程放大后，被第二偏振分光棱鏡分為兩部分，一部分進入后續光路被激光放大器再次放大，另一部分能夠被光束檢測器接收，以看經過一程放大后光束質量是否劣化。因此，本實施例的雙程激光放大裝置中，具有光束實時監測功能，能夠保證輸出光束的光束質量。
【附圖說明】
[0031 ]圖1是現有技術中雙程激光放大裝置的結構示意圖；
[0032]圖2是本發明實施例中雙程激光放大裝置的一個實施例的結構示意圖；
[0033]圖3是入射光線和反射光線經偏振片、順時針法拉第旋光器、第二二分之一波片的偏振態改變不意圖；
[0034]圖4是入射光線和反射光線經偏振片、逆時針法拉第旋光器、第二二分之一波片的偏振態改變不意圖；
[0035]圖5是本發明實施例中雙程激光放大裝置的另一實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖和實施方式對本發明實施例進行詳細說明。
[0037]實施例一
[0038]請參閱圖2，圖2是本發明實施例中雙程激光放大裝置的一個實施例的結構示意圖。如圖2所示，雙程激光放大裝置100包括第一偏振分光棱鏡(PBS,Polarizat1n BeamSplitter) 110，第二反射鏡120，第一二分之一波片130，偏振片140，法拉第旋光器150、第二二分之一波片160、激光放大器170、第二偏振分光棱鏡180、第一反射鏡190。
[0039]第一偏振分光棱鏡110用于接收外部設備注入的激光，并反射該激光中的垂直線偏振光，透射該激光中的水平線偏振光以便被光束監測器接收，例如被圖像傳感器(CCD，Charge-coupled Device)接收。具體地，在本實施例中，垂直線偏振光經第一偏振分光棱鏡110以45度反射角反射至第二反射鏡120，水平線偏振光經第一偏振分光棱鏡110透射至CCDl0
[0040]光束檢測器用來監測光斑的近場分布，以此來看光束質量好不好、光束分布是否均勻。由于光束檢測器檢測所需的光束能量只需少量，所以應盡可能讓注入的激光大部分被第一PBS反射給第二反射鏡120，因此應盡可能讓外部設備注入的激光的大部分能量為垂直線偏振光。優選地，注入的激光為線偏振光，且該線偏振光的偏振態與垂直偏振態的夾角大于等于-1度且小于等于I度。當然，在不考慮能量損耗的情況下，可以對外部設備注入的激光無要求，該激光可以是與垂直偏振態的夾角較大的線偏振光、也可以是圓偏振光或者自然光等。
[0041 ]第二反射鏡120用于將第一偏振分