发明名称 具有光纤放大器及环路相位共轭镜之高功率雷射系统
摘要 一种产生高功率雷射光束的光纤系统有一输入/输出耦合器,其从一振荡器接收一输入雷射光束,上述耦合器将该光束输入一第一多工器,在产生复数个光束后送进复数个光纤放大器中,一第二光束多工器接收该复数个放大过后的光束后将之合成一单一放大光束,再送进一环路相位共轭镜(PCM)中。该环路相位共轭镜包括一多模式光纤放大器,该环路相位共轭镜输出之相位和输入该环路相位共轭镜的放大光束之相位共轭,藉此消除任何发生在上述光纤放大器之相位和极化的变形和失真,该环路相位共轭镜的输出做反向传输,依序从上述第二光束多工器、上述光纤放大器到上述第一光束多工器,接着经由上述输入/输出耦合器得到一高功率输出雷射光束。
申请公布号 TW507402 申请公布日期 2002.10.21
申请号 TW090122335 申请日期 2001.09.10
申请人 HRL实验室LLC 发明人 倍延 亚历山大
分类号 H01S3/00 主分类号 H01S3/00
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种具有光纤放大器及环路相位共轭镜之高功率雷射系统,用于产生高功率雷射光束,其包括:一输入/输出耦合器,其具有一输入端用以接收一输入雷射光束;一第一光束多工器,其从上述耦合器接收该输入雷射光束以产生复数个光束;复数个光纤放大器,其分别接收上述复数个光束且放大上述复数个光束;一第二光束多工器,其接收上述放大的复数光束,并结合上述放大的复数光束成为一合成之放大光束;以及一相位共轭镜布置,其包括一额外的光纤放大器,该相位共轭镜布置有一输入端用以接收上述合成之放大光束,该相位共轭镜布置为了上述合成之放大光束提供一环路,在该环路中,上述合成之放大光束再被放大,且相位和从相位共轭镜布置接收的上述合成之放大光束的相位共轭,由此消除在上述光纤放大器中发生的任何相位和极化之变形和失真;上述相位共轭镜布置产生一输出光束,该输出光束做反向传输,依序从上述第二光束多工器、上述光纤放大器到上述第一光束多工器,接着经由上述输入/输出耦合器得到一高功率输出雷射光束。2.如申请专利范围第1项所述的雷射系统,其中更包括一振荡器,其产生具有线性极化的上述输入雷射光束。3.如申请专利范围第1项所述的雷射系统,其中更包括复数个法拉第旋转装置,其耦接在上述第一光束多工器和上述复数个光纤放大器之间。4.如申请专利范围第1项所述的雷射系统,其中上述相位共轭镜布置包括一热非线性电池,其接到上述环路。5.如申请专利范围第1项所述的雷射系统,其中上述相位共轭镜布置在上述环路中更包括一光纤二极体。6.如申请专利范围第1项所述的雷射系统,其中更包括一额外的放大器,其接收在送进上述相位共轭镜布置前的上述合成之放大光束。7.如申请专利范围第1项所述的雷射系统,其中在上述相位共轭镜布置中的上述光纤放大器包括一多模式光纤放大器。8.一种在光纤系统中产生高功率雷射光束的方法,包括:提供一输入雷射光束到一输入/输出耦合器;将上述输入雷射光束从上述输入/输出耦合器传输到一第一多工器中以产生复数个光束;在复数个放大器中放大上述复数个光束;在一第二多工器中结合上述放大的复数光束成为一单一合成之放大光束;将上述单一合成之放大光束送入一环路中,经过一相位共轭镜布置放大上述单一合成之放大光束,并且在反方向输出一输出光束,该光束的相位和上述输入雷射光束共轭;反向传输上述输出光束,从上述相位共轭镜布置经过上述第二多工器、上述光纤放大器以及上述第一多工器回到上述输入/输出耦合器;以及在上述输入/输出耦合器中输出一高功率输出雷射光束。9.如申请专利范围第8项所述的方法,其中送入上述相位共轭镜布置中的上述单一合成之放大光束经过一非线性电池到可产生一放大输出信号的一放大器,将上述放大输出信号从上述放大器中送回上述非线性电池,在那里产生一相位共轭光束,再将之反向送出该环路,如同从上述相位共轭镜布置中输出上述输出光束。图式简单说明:第1图系表示本发明之实施例的示意图。第2图系表示在第1图实施例中的环路相位共轭镜的操作之示意图。第3图系表示本发明实施例之一变形的示意图。第4图系表示本发明之另一个变形的示意图。第5A、5B、5C图系表示从本发明中获得的极化精确度。
地址 美国