專利名稱：一種激光放大設(shè)備和具有該設(shè)備的激光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種激光放大設(shè)備和具有該設(shè)備的激光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的高功率高重復(fù)頻率固體激光系統(tǒng)中，一直存在較差的光束質(zhì)量和較大的單脈沖能量引起的光學(xué)元件損傷等工程問題。原因是，由于泵浦功率較大，引起較大熱致雙折射效應(yīng)，破壞了激光的光束質(zhì)量，而較差的光束質(zhì)量引起光斑能量分布不均勻，在能量較大時，就會有很強的峰值功率點，引起光學(xué)元件表面或機體損傷。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種具有較大能量、較高工作頻率、較高光束質(zhì)量、減少損傷的激光放大設(shè)備，適合于高功率高重復(fù)頻率的激光系統(tǒng)。本實用新型采用的技術(shù)方案是一種新型高功率高重復(fù)頻率固體激光放大設(shè)備，包括多個激光放大器組，每個激光放大器組包括一個或多個激光放大器，不同組的激光放大器交叉排列，還包括與所有激光放大器相連的控制芯片，該控制芯片控制所述各組放大器在不同時間段工作。優(yōu)選的，上述放大設(shè)備中，所述激光放大器組數(shù)量為偶數(shù)。優(yōu)選的，上述放大設(shè)備中，所述激光放大器組包括在所述控制芯片控制下交替工作的第一激光放大器組和第二激光放大器組，其中，第一激光放大器組包括第一激光放大器和第三激光放大器，第二激光放大器組包括第二激光放大器和第四激光放大器，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器和第四激光放大器依次串接，且在所述第二激光放大器和第三激光放大器之間設(shè)置有一個90度轉(zhuǎn)子。優(yōu)選的，上述放大設(shè)備中，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或激光放大器四(5)的工作物質(zhì)為Nd:YAG晶體、Nd: YLF晶體或NchGlass晶體。優(yōu)選的，上述放大設(shè)備中，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或第四激光放大器的工作物質(zhì)的兩個端面，為垂直于棒軸線的平行平面，或者，為兩個平行斜面。優(yōu)選的，上述放大設(shè)備中，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或第四激光放大器的泵浦方式，為單燈泵浦或多燈泵浦。本實用新型同時還提供一種具有上述放大設(shè)備的固體激光系統(tǒng)。通過上述方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的放大設(shè)備中，各組的放大器交叉排列并在控制芯片的控制下交替工作，具有以下優(yōu)點和特點1、各組放大器控制下交替工作，具有充分的冷卻時間，從而避免由于使用頻率較高而引起光學(xué)元件表面或機體損傷，延長光學(xué)元件的壽命，提高了整個激光系統(tǒng)的可靠性。2、多組放大器交替工作可以保證整體上的工作頻率，從而保證了光束質(zhì)量。[0015]3、對于大能量激光器，能夠成倍提高工作頻率，提高勞動生產(chǎn)率。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型提供的一種激光放大設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供的放大設(shè)備的基本思想在于，將串聯(lián)的激光放大器組分為多組， 各組的放大器交叉排列，各組放大器在控制芯片控制下交替工作，從而避免由于使用頻率較高而引起光學(xué)元件表面或機體損傷，延長光學(xué)元件的壽命，提高了整個激光系統(tǒng)的可靠性。并且，多組放大器交替工作可以保證整體上的工作頻率，從而保證了光束質(zhì)量。需要說明的是，本實用新型中，激光放大器組的數(shù)量可以是任意的，優(yōu)選的，可以是偶數(shù)。激光放大器組內(nèi)放大器的數(shù)量也可以是一個或者多個，具體數(shù)量根據(jù)光束頻率需求而定。當激光放大器組的數(shù)量為偶數(shù)時，在各激光放大器組之間可以放置一個90度轉(zhuǎn)子，以方便各組激光放大器轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)。為了使得本領(lǐng)域技術(shù)認為對本實用新型的技術(shù)方案有透徹的理解，下面以兩組激光放大器組(第一激光放大器組和第二激光放大器組)，每組激光放大器組內(nèi)具有兩個激光放大器，且兩組激光放大器組之間具有90度轉(zhuǎn)子為例，對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細。請參考圖1，為本實用新型提供的放大設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，包括第一激光放大器組和第二激光放大器組，所述第一放大器組包括激光放大器1和激光放大器3，所述第二放大器組包括激光放大器2和激光放大器4，激光放大器1、激光放大器2、激光放大器3和激光放大器4依次串接。此外，所述放大設(shè)備還包括設(shè)置在激光放大器2和激光放大器3之間的90度轉(zhuǎn)子5，以及連接并控制所述第一放大器組、第二放大器組合90度轉(zhuǎn)子的控制芯片 6。其中，激光放大器1、激光放大器2、激光放大器3和激光放大器4為四個相同的激光放大器，其光學(xué)參數(shù)、電學(xué)參數(shù)和冷卻方式均相同。工作過程中，在控制芯片6的控制下，輸入的種子激光以重復(fù)頻率為N(N為2的整數(shù)倍)Hz工作，當種子激光器輸出的第一個能量為El的激光脈沖到達放大設(shè)備時，所述第一激光放大器組(即激光放大器1和激光放大器3同時工作，將能量放大為E2，其工作重復(fù)頻率為N/2Hz，所述第二激光放大器組(即激光放大器2和激光放大器4)不工作；當種子激光器輸出的第二個能量為El的激光脈沖到達放大設(shè)備時，所述激光放大器2和激光放大器4同時工作，也將能量放大為E2，其工作重復(fù)頻率為N/2Hz，激光放大器1和激光放大器3不工作；當種子激光器輸出的第三個能量為El的激光脈沖到達放大器組時，所述激光放大器1和激光放大器3再次同時工作，將能量放大為E2，其工作重復(fù)頻率為N/2Hz，激光放大器2和激光放大器4不工作；當種子激光器輸出的第四個能量為El的激光脈沖到達放大器時，所述激光放大器2和激光放大器4同時工作，將能量放大為E2，其工作重復(fù)頻率為 N/2Hz，激光放大器1和激光放大器3不工作。如此方式，兩組激光放大器反復(fù)交替工作，最后，兩組放大器合頻為NHz，經(jīng)放大后，輸出的激光的能量均為E2，重復(fù)頻率為NHz。需要說明的是，具有上述放大設(shè)備的激光系統(tǒng)也屬于本實用新型的保護范疇。另外，需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者
設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并
不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種激光放大設(shè)備，包括多個激光放大器組，每個激光放大器組包括一個或多個激光放大器，不同組的激光放大器交叉排列，其特征在于，還包括與所有激光放大器相連的控制芯片，該控制芯片控制所述各組放大器在不同時間段工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，所述激光放大器組數(shù)量為偶數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放大設(shè)備，其特征在于，所述激光放大器組包括在所述控制芯片控制下交替工作的第一激光放大器組和第二激光放大器組，其中，第一激光放大器組包括第一激光放大器和第三激光放大器，第二激光放大器組包括第二激光放大器和第四激光放大器，所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器和第四激光放大器依次串接，且在所述第二激光放大器和第三激光放大器之間設(shè)置有一個90度轉(zhuǎn)子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放大設(shè)備，其特征在于所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或激光放大器四(5)的工作物質(zhì)為Nd:YAG晶體、Nd:YLF晶體或 NdiGlass 晶體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放大設(shè)備，其特征在于所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或第四激光放大器的工作物質(zhì)的兩個端面，為垂直于棒軸線的平行平面，或者，為兩個平行斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放大設(shè)備，其特征在于所述第一激光放大器、第二激光放大器、第三激光放大器或第四激光放大器的泵浦方式，為單燈泵浦或多燈泵浦。
7.—種固體激光系統(tǒng)，其特征在于，具有如權(quán)利要求1-6任意一項所述的放大設(shè)備。
專利摘要本實用新型涉及了一種激光放大設(shè)備和具有該設(shè)備的激光系統(tǒng)，其中，所述激光放大設(shè)備包括多個激光放大器組，每個激光放大器組包括一個或多個激光放大器，不同組的激光放大器交叉排列，還包括與所有激光放大器相連的控制芯片，該控制芯片控制所述各組放大器在不同時間段工作。本實用新型中，各組放大器控制下交替工作，具有充分的冷卻時間，從而避免由于使用頻率較高而引起光學(xué)元件表面或機體損傷，延長光學(xué)元件的壽命，提高了整個激光系統(tǒng)的可靠性；并且，多組放大器交替工作可以保證整體上的工作頻率，從而保證了光束質(zhì)量。同時，對于大能量激光器，能夠成倍提高工作頻率，提高勞動生產(chǎn)率。
文檔編號H01S3/23GK202150631SQ20112023785
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者張放 申請人:北京鐳寶光電技術(shù)有限公司