專利名稱：利用受激布里的淵散射相位共軛反射鏡的光隔離器及其光放大系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光隔離器和用光隔離器來構(gòu)成光放大系統(tǒng)。
當(dāng)激光器與某些裝置一同使用時(shí)，假如從某些裝置引起逆向反射光并返回到激光器上，那么將會(huì)產(chǎn)生干擾激光器的問題。尤其對(duì)脈沖激光器而言，有時(shí)逆向反射光竟被意外地放大，損傷了光學(xué)零部件。為了防止發(fā)生這種現(xiàn)象，就得使用光隔離器。
傳統(tǒng)的光隔離器有兩種。一種是利用1/4波片(以下用QW表示)，或者利用法拉弟偏振旋光器件(以下用FR表示)構(gòu)成的被動(dòng)式光隔離器；還有一種是利用坡克爾盒(以下用PC表示)的能動(dòng)式光隔離器。然而，傳統(tǒng)的光隔離器由于其偏光器件隔斷一個(gè)與其相垂直的偏振光成份的隔斷率不大，所以隔斷光線也不夠徹底。例如，非線性晶體偏光器件的隔斷率一般為1000，而多層薄膜偏光器件的隔斷率一般為100左右。也就是說，傳統(tǒng)的光隔離器隔斷率為100-1000左右。如果是這樣的一個(gè)數(shù)值范圍，那么當(dāng)逆向反射光在激光器內(nèi)被放大或者與下一級(jí)的放大系統(tǒng)相耦合，那么將會(huì)對(duì)激光器造成嚴(yán)重的傷害。
下面用附圖來說明傳統(tǒng)光隔離器的工作基理及其存在的問題；

圖1a是傳統(tǒng)的被動(dòng)式光隔離器的結(jié)構(gòu)圖，這種被動(dòng)式光隔離器(100)是由偏振光分離器(110，以下用PBS來表示)和偏振光變換器(120)組成。PBS(110)起著分離偏振光的作用。即，它將讓水平偏振光透過而讓垂直偏振光反射。另外，作為偏振光變換器(120)，使用一種能讓相位延遲1/4波長的QW，或者使用讓偏振面旋轉(zhuǎn)45度的FR。即當(dāng)光線通過QW一次時(shí)，直線偏振光將變?yōu)閳@偏振光，或者園偏振光將變?yōu)橹本€偏振光。于是當(dāng)光線往返QW，那么光的偏振面將發(fā)生正交變換。當(dāng)光線往返一種讓光的偏振面旋轉(zhuǎn)45度的FR時(shí)，同樣，偏振面將發(fā)生正交變換。為了解這種被動(dòng)式光隔離器(100)的工作基理，如在圖1a所示，先假設(shè)有一個(gè)水平偏振的脈沖入射光(105)，通過一個(gè)PBS(110)，那么穿過PBS(110)的光線將通過偏振變換器(120)變?yōu)橐粋€(gè)園偏振光，或者變?yōu)橐粋€(gè)偏振面旋轉(zhuǎn)了45度的線偏振光。然后，當(dāng)該光線逆向反射而再次通過偏振變換器(120)，那么該光線的偏振面將變成一個(gè)與水平偏振光正交的垂直偏振光，并在PBS(110)上變?yōu)榉瓷涔?130)而射出。由此可得到一種光的隔離效果。
圖1b是傳統(tǒng)的能動(dòng)式光隔離器的結(jié)構(gòu)圖，這種能動(dòng)式光隔離器(150)是由二個(gè)PBS(160,165)和一個(gè)PC(170)組成。第一個(gè)PBS(160)將讓水平偏振光通過去；而第二個(gè)PBS(165)則讓垂直偏振光通過。若向PC(170)外加一定時(shí)間的高電壓，那么它在這一期間，可將偏振面旋轉(zhuǎn)一個(gè)直角。為掌握這一能動(dòng)式光隔離器(150)的作用過程，如在圖1b中所示，先假設(shè)有一個(gè)水平偏振的脈沖光線(145)先入射第一PBS(160)。當(dāng)通過第一PBS(160)的水平偏振光(145)入射到PC(170)時(shí)，向PC(170)外加一個(gè)高電壓，其時(shí)間長短相當(dāng)于入射光的脈寬。那么這個(gè)水平偏振光通過PC(170)時(shí)將變成垂直偏振光，因此它可直接通過第二個(gè)PBS(165)。然后，假如這一垂直偏振光在某處逆向反射回來，那么這時(shí)在PC(170)上已經(jīng)無高電壓了，所以垂直偏振的光線就無法通過第一PBS(160)而將被其反射。由此也可將得到一種光隔離的效果。
然而，形成光隔離器的元器件PBS,PC或者QW,FR等等，一般都有一定的缺陷。例如，就PBS而言，其水平與垂直偏振光的分離率只有數(shù)十至數(shù)百；而對(duì)PC、QW或FR而言，其偏振面的旋轉(zhuǎn)也不夠完全?？傊?，它們的隔斷率就不夠完善。通過這種不夠完善的光隔離器而逆向反射的光線，如果它返回到入射端，那么相鄰的放大系統(tǒng)之間將產(chǎn)生耦合放大作用，這就有可能引起光學(xué)系統(tǒng)的損傷或者導(dǎo)致激光器輸出模式不穩(wěn)定等非常嚴(yán)重的問題。
杰克爾等人曾對(duì)一個(gè)利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光隔離器(以下用SBS-PCM)提出過方案。但是，該結(jié)構(gòu)的SBS-PCM反射率仍達(dá)不到100％，因而仍然存在一個(gè)不能完全隔斷光線從放大器返回到激光器的問題。尤其是為制造出一個(gè)高輸出的激光放大系統(tǒng)，需要有一個(gè)隔斷率非常徹底的光隔離器。
本發(fā)明人曾在美國專利第5,832,020號(hào)中，曾對(duì)具有高重復(fù)頻率及高輸出的固體激光器進(jìn)行過闡述。固體激光器的重復(fù)頻率將依賴于冷卻速度。在傳統(tǒng)技術(shù)中，若需求的輸出愈大，那么放大系統(tǒng)中使用的激光棒直徑也得愈大，與此同時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)重復(fù)頻率減小的缺點(diǎn)。在美國專利第5,832,020號(hào)中提出的方法雖然解決了這個(gè)問題，但是從激光器的結(jié)構(gòu)來說也好，如果所用的波片或PBS等器件不夠完善的話，由于不能完全隔斷從后方返回的光線，因而仍舊存在著由放大的光線危害光學(xué)系統(tǒng)的擔(dān)憂。
本發(fā)明的目的是提供一種隔離器，它能有效的隔斷光線的效果，防止光學(xué)系統(tǒng)遭受損傷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種光放大系統(tǒng)，它能在不損傷激光器等的光學(xué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還能去增大輸出。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光隔離器包括對(duì)入射的偏振光，讓其反射或透過的一種偏振光分離器；在偏振光分離器中當(dāng)反射或透過的光線往返通過自身內(nèi)部時(shí)，使通過前的偏振光與通過后的偏振光相互正交的一種偏振光變換手段；以及設(shè)有受激布里淵散射相位共軛反射鏡。
利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)包括對(duì)入射的偏振光讓其一部分反射，而讓其余部分透過的一種偏振光分離器；在偏振光分離器中，當(dāng)反射光線往返通過自身內(nèi)部時(shí)，使通過前的偏振光與通過后的偏振光相互正交的一種偏振光變換手段；以及裝有第一受激布里淵散射相位共軛反射鏡的受激布里淵散射光隔離器；其中相位共軛反射鏡是用來反射經(jīng)由第一偏振光變換手段中出射的光線的；經(jīng)第一偏振光變換手段并透過上述偏振光分離器的光線，當(dāng)其往返通過自身時(shí)能使其放大的一種放大手段；上述被放大的光線往返通過自身內(nèi)部時(shí)，能使其通過前的偏振光與通過后的偏振光相互正交的第二偏振光變換手段，以及裝有第二受激布里淵散射相位共軛反射鏡的受激布里淵散射光放大器；其中，相位共軛反射鏡用來反射經(jīng)由上述第二偏振光變換手段的光線的；而且光放大系統(tǒng)至少由二個(gè)以上的光放大段組成，每個(gè)光放大段裝有受激布里淵散射光放大器；光放大段將以連鎖型相互配置起來，即光放大段中，由前級(jí)放大段出射的光線，要入射到后一級(jí)光放大段中的偏振光分離器上。
為解決上述發(fā)明目的而提出的光隔離器，由偏振光的光隔離器和偏振光的變換手段構(gòu)成。盡管它們同傳統(tǒng)技術(shù)相同，但是，它的特點(diǎn)在于為了去反射穿過偏振光變換手段的光線，采用一種受激布里淵散射相位共軛反射鏡裝置。這時(shí)，作為偏振光的變換手段，可以使用能延遲相位達(dá)1/4波長的1/4波片，或者使用能旋轉(zhuǎn)45度偏振面的法拉第旋光器件。
為了解決另一發(fā)明目的而提出的本發(fā)明的光放大系統(tǒng)，至少要由二個(gè)以上的光放大段構(gòu)成；而且各個(gè)光放大段都含有本發(fā)明的光隔離器。即，在各個(gè)光放大段均設(shè)有光隔離器和光放大器。光隔離器中內(nèi)裝的偏振光分離器上將分離出兩束光。其中一束光為透過光；另一束光經(jīng)光隔離器被放大，再經(jīng)偏振變換之后，通過偏振光分離器反射，并與透過光合流。各個(gè)放大段要按連鎖型配置，使得從前級(jí)放大段出射的光線，要入射到后級(jí)放大段中的偏振光分離器上。為使經(jīng)由光隔離器的光線得到反射，使用受激布里淵散射相位共軛反射鏡；為變換偏振光，還要使用1/4波片或者旋光45度的法拉第旋光器件。
另外，若在上述光放大段的設(shè)在最前級(jí)的偏振光分離器上，射入一個(gè)從激光器諧振腔出射的激光束，那么將形成一個(gè)激光放大系統(tǒng)，由此可以得到很大的輸出。在這樣的激光放大系統(tǒng)中，最好設(shè)置一個(gè)擴(kuò)束裝置，以便增大在相鄰放大段之間傳輸?shù)墓饩€尺寸。
這時(shí)，根據(jù)激光器是屬棒型還是屬扁平型來可以組成一個(gè)與其相應(yīng)的放大系統(tǒng)。還可根據(jù)情況，用光隔離器和光放大器形成一種列陣型；而且為了向各個(gè)列陣傳送光線，在光路中還可以設(shè)置楔形光分離器。
本發(fā)明的光隔離器的優(yōu)點(diǎn)是可有效的防止因逆向反射光導(dǎo)致的對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的損傷；若利用本發(fā)明的光放大系統(tǒng)，那么在維持相同重復(fù)頻率的基礎(chǔ)上可將輸出能量增大到所愿望的數(shù)值；與此同時(shí)，由于光學(xué)系統(tǒng)對(duì)偏離基準(zhǔn)不敏感，因此使用方便。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述；圖1a是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)形成的被動(dòng)型光隔離器結(jié)構(gòu)圖。
圖1b是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)形成的能動(dòng)型光隔離器結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示受激布里淵散射相位共軛反射鏡的反射率曲線。
圖3a及3b是本發(fā)明實(shí)例的光隔離器結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)例的光放大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明光放大系統(tǒng)應(yīng)用于棒型激光裝置上的一例。
圖6是本發(fā)明的光放大系統(tǒng)應(yīng)用于扁平型激光裝置上的一例。
圖7a-7c是用來說明一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，當(dāng)偏離基準(zhǔn)時(shí)，其敏感度的變化情況。
圖8a-8c是在本發(fā)明光放大系統(tǒng)的光放大段中，設(shè)有溫度補(bǔ)償手段的情形。該補(bǔ)償器用來補(bǔ)償由溫度引起激光工作物質(zhì)的雙折射現(xiàn)象的。
如圖1--8所示，首先，當(dāng)脈沖激光入射到一個(gè)設(shè)在本發(fā)明的光隔離器及光放大系統(tǒng)中的SBS-PCM時(shí)，正如圖2中所示，反射率隨入射能量的變化顯示出非線性關(guān)系。在圖2,SBS-PCM的非線性反射率曲線中由o突然開始增加的入射能量臨界值將定義為Ith；反射率變?yōu)?0％的入射光能定義為I0.9。
圖3a及3b是本發(fā)明實(shí)例的光隔離器結(jié)構(gòu)圖；由圖3a可知，光隔離器(300)是由PBS(310)、QW(320)及SBS-PCM(340)來構(gòu)成的。當(dāng)從激光諧振腔(未圖示)出射的光線(305)的能量大于在圖2示出的Ith值，而且假設(shè)是一個(gè)垂直偏振光，那么它在偏振光分離器PBS(310)上將被反射，并通過QW(320)入射到SBS-PCM(340)。這時(shí)，當(dāng)入射到SBS-PCM(340)的光能大于Ith時(shí)，SBS-PCM(340)的反射率將不為零，因而要被反射。尤其是當(dāng)入射光能大于I0.9時(shí)，SBS-PCM(340)的反射率將大于90％，具有如同普通鏡面一樣的反射率。一般說來，被SBS-PCM射出來的光線是一種相位共軛的光波，跟入射光具有相位共軛的關(guān)系。這意味著，光線的相位若被光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)致畸變，那么它將能得到補(bǔ)償。另外，相位共軛的光波具有一種遵隨原入射光路返回的特性。
不僅如此，如在圖2所示，SBS-PCM反射率具有非線性關(guān)系，所以它還有一種空間頻率的濾波效應(yīng)。即，光強(qiáng)弱的空間頻率成分被SBS-PCM反射的反射率要??；而光強(qiáng)大的空間頻率成分被SBS-PCM反射的反射率要大。因此，光強(qiáng)大的空間頻率成份將能得到更大的放大。這表明它具有空間頻率的濾波功能。另外由SBS-PCM反射的光的質(zhì)量也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于一般鏡面的反射光。
具有上述性質(zhì)的被SBS-PCM(340)反射的光線，當(dāng)其重新通過QW(320)時(shí)，它就變換成一個(gè)與入射光線正交的偏振光，即以水平偏振的光的形態(tài)來透過PBS(310)。另外，透過PBS(310)的輸出光線若被下一級(jí)光學(xué)系統(tǒng)逆向反射回來，那么這一光線(Iback)的大部分將被PBS(310)反射掉；而透過PBS(310)的光線(Ieeak)將重新入射到SBS-PCM(340)。但是，這一光線很微弱，它將小于SBS-PCM的反射臨界值Ith。因此返回到激光諧振腔的光線將被完全隔斷。
如圖3b所示，透過PBS(360)的光線若為水平偏振的光線(345)，那么經(jīng)由QW(370)和SBS-PCM(390)而返回來的光線將在PBS(360)被反射。它將顯示出和如圖3a完全相同的結(jié)果。
圖4是本發(fā)明實(shí)例的光放大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。它示出在一般的多級(jí)放大系統(tǒng)中能適用于SBS-PCM光隔離器的結(jié)構(gòu)狀況。由圖4可知，光放大系統(tǒng)是由多數(shù)個(gè)光放大段(400,450,……)形成的，下面將以第一光放大段(400)為主來說明光放大系統(tǒng)的工作基理。當(dāng)垂直偏振的激光脈沖光線(395)入射到設(shè)在第一光隔離器(410)中的PBSI(412)時(shí)，將被PBSI(412)反射，并通過QW1(414)變成園偏振光。該園偏振光將被SBS-PCM(416)反射，然后再次通過QW(414)，并變成一個(gè)水平偏振光，因此它就可以直接通過PBBSI(412)了。這個(gè)光線將在通過設(shè)在第一SBS光放大器(420)中的多重穿梭放大裝置1(422)時(shí)將要被放大，然后通過QW2(424)，并在SBS-PCM2(426)反射。該光線接著再次通過QW2(424)時(shí)，它將變?yōu)榇怪逼狻Ｔ谶@里QW2(424)可以用一個(gè)將偏振面旋轉(zhuǎn)45度角的法拉第旋光器件來替代。當(dāng)光線再次通過多重穿梭放大裝置1(422)時(shí)，它將再次得到放大，然后在PBS1(412)反射，并又入射到一個(gè)設(shè)在第二放大段(450)的第二光隔離器(460)中的PBS2(460)。第二放大段(450)具有跟第一放大段(400)完全相同的結(jié)構(gòu)要素。即由第二光隔離器(460)和第二SBS光放大器(470)組成?？傊?，各個(gè)光放大段(400,450,……)都具有相同的結(jié)構(gòu)，而且被編成一種連鎖型，使從前級(jí)出射的光線入射到下一級(jí)放大段的PBS上。如果以這種方法形成一個(gè)光放大系統(tǒng)，那么不但激光得到放大，還能去解決由逆向反射而引起的對(duì)激光裝置造成傷害的問題。
圖5是將本發(fā)明的光放大系統(tǒng)應(yīng)用于棒型激光器時(shí)的一例。由圖5可知，從激光器(500)發(fā)射的光線(505)當(dāng)經(jīng)由第一放大段(510)時(shí)，被第一SBS光放大器(530)放大；而逆向返回的光線則被第一光隔離器(520)隔斷。在各個(gè)光放大段中，與圖4的光放大系統(tǒng)不同的地方是在SBS-PCM的前面設(shè)有一個(gè)透鏡，以便用來調(diào)整光線的焦點(diǎn)。再一個(gè)不同的地方是在第二放大段(540)中，將第二SBS光放大器(560)編成2×2的列陣狀態(tài)；并且使用一種楔形光分配器(562)，以便向各個(gè)列陣傳送光線。在第三光放大段中，將第三SBS光放大器(590)編成4×4的列陣，而將第三光隔離器(580)編成2×2的列陣型。在這里使用了楔形光分配器(582,592)，以向各個(gè)列陣傳送光線。另外，為了調(diào)整各個(gè)光放大段(510,540,570,……)之間的光線尺寸，設(shè)有擴(kuò)束裝置(535,565,……)。若以這種方式去形成激光放大系統(tǒng)，那么將根據(jù)需要可以不斷地增添放大段。因此在不使光學(xué)系統(tǒng)受損的條件下不但可以擴(kuò)充輸出能量，還能繼續(xù)維持相同的重復(fù)頻率。
圖6是將本發(fā)明的光放大系統(tǒng)應(yīng)用于扁平型激光器上的一例。若跟圖5相比較，那么它的差別在于為適合扁平型激光器，分別把第二SBS光放大器(660)編成2×1列陣型；再把第三SBS光放大器(690)編成4×1列陣型；又把第三光隔離器(680)編成2×1型來組成一個(gè)光學(xué)放大系統(tǒng)。
為了表達(dá)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)裝配基準(zhǔn)的偏離不敏感的優(yōu)點(diǎn)，在圖7a至7c中示出了各種光學(xué)系統(tǒng)的偏差敏感度。在圖a至圖7c中，相同的結(jié)構(gòu)要素將使用相同的參考符號(hào)來標(biāo)示。當(dāng)將二個(gè)SBS-PCM以對(duì)稱方式配置使用時(shí)，本發(fā)明的光放大系統(tǒng)對(duì)偏離基準(zhǔn)的敏感度情況如圖7a所示。在這種結(jié)構(gòu)中，從激光器(700)射出的光線，以偏離基準(zhǔn)Δθ角入射到PBS(710)時(shí)，從經(jīng)由位于兩側(cè)的SBS-PCM(720)出射的光線，其位置與方向始終跟入射光的方向一致。
圖7b示出在光學(xué)系統(tǒng)中SBS-PCM只用在一側(cè)時(shí)，偏離基準(zhǔn)對(duì)敏感度的影響情況。在這里，當(dāng)PBS(710)偏離基準(zhǔn)Δθ時(shí)其輸出光線將偏離角度Δφ(=2Δθ)。
圖7c示出在兩側(cè)使用普通反射鏡(722)時(shí)光學(xué)系統(tǒng)的偏離對(duì)敏感度的影響情況。這時(shí)，輸出光線從基準(zhǔn)位置將偏移δ距離。另外在本發(fā)明的光放大系統(tǒng)中，因溫度引起的激光器工作物質(zhì)棒的雙折射，將可能成為一個(gè)問題。為此，可以組成一種如圖8a至8c所示的光放大段來補(bǔ)償雙折射的影響。
圖8a示出雙通道光放大段。在放大段(800)中設(shè)有二個(gè)放大手段(820,822)，而在其間設(shè)有90度偏振旋光器件(830)。在放大段(800)的兩端還設(shè)有45度法拉第旋光器件或者1/4波片(832)。從SBS-PCM(810)反射出來的光線，將再次入射到放大段(800)的一端。圖8b示出四通道光放大段。在放大段(850)中，設(shè)有放大手段(870)，而在其兩端分別設(shè)有PBS(890)和45度法拉第旋光器件或者1/4波片(880)。在PBS(890)上分離出來的光線將要分別在反射鏡(892)和SBS-PCM(860)上反射。從放大段(870)出射的光線還將經(jīng)由PC(882)。
圖8c示出在光放大段中設(shè)置非線性雙折射晶體器件的狀況。讓從SBS-PCM(896)反射出來的光的一部分先通過90度偏振旋光器件(834)，然后讓它再與其余部分的光線一起來通過非線性雙折射晶體器件(894)，然后再使它們依次經(jīng)由放大手段(872)及45度偏振旋光器件或者1/4波片(832)。
另外，對(duì)從本發(fā)明的光放大系統(tǒng)所屬的受激布里淵散射相位共軛反射鏡反射出來的光線要進(jìn)行鎖相。所以最好要具備一個(gè)光平行化的手段。光平行化的手段可以利用Self-generated back seeding方法或聲光鎖相方法。
權(quán)利要求
1，一種利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光隔離器，其特征是包括對(duì)入射的偏振光，讓其反射或透過的一種偏振光分離器；在偏振光分離器中當(dāng)反射或透過的光線往返通過自身內(nèi)部時(shí)，使通過前的偏振光與通過后的偏振光相互正交的一種偏振光變換手段；以及設(shè)有受激布里淵散射相位共軛反射鏡。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光隔離器，其特征在偏振光變換手段中，使用將光波的相位延遲1/4波長的1/4波片，或者將偏振面旋轉(zhuǎn)45度的法拉第偏振光旋光器件。
3，一種利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，其特征是包括對(duì)入射的偏振光讓其一部分反射，而讓其余部分透過的一種偏振光分離器；在偏振光分離器中，當(dāng)反射光線往返通過自身內(nèi)部時(shí)，使通過前的偏振光與通過后的偏振光相互正交的一種偏振光變換手段；以及裝有第一受激布里淵散射相位共軛反射鏡的受激布里淵散射光隔離器；其中相位共軛反射鏡是用來反射經(jīng)由第一偏振光變換手段中出射的光線的；經(jīng)第一偏振光變換手段并透過上述偏振光分離器的光線，當(dāng)其往返通過自身時(shí)能使其放大的一種放大手段；上述被放大的光線往返通過自身內(nèi)部時(shí)，能使其通過前的偏振光與通過后的偏振光相互正交的第二偏振光變換手段，以及裝有第二受激布里淵散射相位共軛反射鏡的受激布里淵散射光放大器；其中，相位共軛反射鏡用來反射經(jīng)由上述第二偏振光變換手段的光線的；而且光放大系統(tǒng)至少由二個(gè)以上的光放大段組成，每個(gè)光放大段裝有受激布里淵散射光放大器；光放大段將以連鎖型相互配置起來，即光放大段中，由前級(jí)放大段出射的光線，要入射到后一級(jí)光放大段中的偏振光分離器上。
4，根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，其特征是第一及第二偏振光變換手段具有使光放大系統(tǒng)能將光的相位延遲1/4波長的1/4波片，或者使用能使偏振面旋轉(zhuǎn)45度的法拉第偏振光旋光器件。
5，根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，其特征是即從激光器出射的光線，能入射到裝在該系統(tǒng)最前級(jí)的偏振光分離器上。
6，根據(jù)權(quán)利要求3和5所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，其特征是光放大系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)擴(kuò)束裝置，用來擴(kuò)大上述相鄰光放大段之間的光線尺寸。
7，根據(jù)權(quán)利要求3和5所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，其特征是受激布里淵散射光放大器為棒型或者為扁平型。
8，根據(jù)權(quán)利要求3和5所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，其特征是在該系統(tǒng)的受激布里淵散射光隔離器和受激布里淵散射光放大器中，至少有一個(gè)形成一種列陣型，并且在光路中加設(shè)楔形光分離器，以便向各個(gè)列陣輸送光線。
9，根據(jù)權(quán)利要求3和權(quán)利要求7所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，其特征是在光放大系統(tǒng)中增設(shè)一種補(bǔ)償裝置，用來補(bǔ)償各個(gè)光放大段中因溫度導(dǎo)致的雙折射現(xiàn)象。
10，根據(jù)權(quán)利要求3和5所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，在光放大系統(tǒng)中增設(shè)一種使光線平行化的手段，即設(shè)置一個(gè)鎖相裝置，以便對(duì)各個(gè)受激布里淵散射相位共軛反射鏡上反射的光線，進(jìn)行鎖相。
11，根據(jù)權(quán)利要求3和權(quán)利要求10所述的利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光放大系統(tǒng)，其特征是光放大系統(tǒng)作為光平行化的手段，利用Self-generated back seeding方法和聲光鎖相方法。
全文摘要
一種利用受激布里淵散射相位共軛反射鏡的光隔離器及其光放大系統(tǒng),使用了具有非線性反射率的受激布里淵散射相位共軛反射鏡;而且將其以兩側(cè)相對(duì)稱的方式設(shè)置在一個(gè)十字型的光學(xué)系統(tǒng)中。因而使得這種結(jié)構(gòu)的裝置對(duì)偏離光學(xué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)變得不敏感。如果將這種光放大系統(tǒng)應(yīng)用于激光放大系統(tǒng)中,那么在具有相同重復(fù)頻率的基礎(chǔ)上,可將使輸出能量增大到所希望的數(shù)值。
文檔編號(hào)H01S3/10GK1310806SQ00800165
公開日2001年8月29日 申請(qǐng)日期2000年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月16日
發(fā)明者孔弘珍 申請(qǐng)人:韓國科學(xué)技術(shù)院