激光相干合束装置

摘要

一种激光相干合束装置，包括多台LD抽运的固体激光器，每一台激光器有独立的激光介质和前后腔镜，相邻两台激光器之间通过公共的耦合镜的部分透射激光实现相互注入，使得多台激光器的频率和位相锁定。相邻两台激光器的输出激光通过直角棱镜的移动调整两者的光程差为0，最后平行输出高功率高光束质量的相干激光。每台激光器对其相邻激光器注入能量远大于对其它激光器注入的能量，因此多台激光器扩展时系统运转稳定。本发明结构相对简单、系统稳定实用，可以进行多台激光器扩展，输出光束通过调节直角棱镜达到腔外光程相等效果，通过多台激光器输出多束相干激光的合束可获得高功率高光束质量的激光。

主权项

1、一种激光相干合束装置，其特征在于包括N台可以独立运转的结构相同的并列的激光器，其中N＝2n，n为正整数，所述的第i台激光器(i)是依次由光路上的后腔镜(i1)、激光介质(i2)、光束第一转束镜(i3)和第二转束镜((i+1)3)、输出腔镜(i4)和泵浦源构成一三折腔激光器，其中i＝1、2、……、或N，所有N台激光器的后腔镜(i1)与激光介质(i2)的光束延线有一公共垂线(OO`)，在所述的N台激光器的后腔镜(i1)与激光介质(i2)的光束延线和该公共垂线(OO`)的相交处有与该公共垂线(OO`)成45°放置的一相互平行的转束镜(i3)，在该公共垂线(OO`)上于第N个转束镜(N3)后还放置第N+1个转束镜((N+1)3)，并与前N个平行的转束镜(i3)平行，由后腔镜(i1)、激光介质(i2)、转束镜(i3)、转束镜((i+1)3)至输出镜(i4)之间的光程为第i台激光器(i)的腔长Li，由转束镜(i3)经转束镜((i+1)3)到输出镜(i4)之间的光程称为为耦合光程li；各台激光器的腔长Li相等且耦合光程li也相等，在N/2对相邻输出光路上成45°成对地设有输出光束转束镜(i5)和输出光束转束镜((i+1)5)，在所述的输出光束转束镜(i5)和输出光束转束镜((i+1)5)之间有一进行光束合成的直角棱镜，在相邻两直角棱镜的输出光路上又通过成对的输出光束转束镜和一直角棱镜再次进行合成，直至最后经n次合束后形成一束激光输出。