[发明专利]一种能量与光束指向稳定控制的再生放大器及其控制方法

权利要求书

1.一种能量与光束指向稳定控制的再生放大器，其特征在于，包含：

-光束耦合系统(1)，用于将输入光传输至谐振腔(2)内，并将谐振腔(2)放大后的模式光束传输至腔外光束指向控制系统(3)；

-谐振腔(2)，用于接收所述光束耦合系统(1)传输的输入光，使输入光在腔内共振并放大，形成模式光束，同时控制所述模式光束的能量稳定；

-腔外光束指向控制系统(3)，用于接收经所述的光束耦合系统(1)传输的模式光束，并控制所述模式光束的指向稳定性；

所述的腔外光束指向控制系统(3)包括第一电控反射镜(301)、第二电控反射镜(302)、第一取样反射镜(303)、第二取样反射镜(304)、第一探测器(305)和第二探测器(306)；

所述的模式光束入射到所述第一电控反射镜(301)，经该第一电控反射镜(301)反射后，经所述的第二电控反射镜(302)反射后，入射到第一取样反射镜(303)，经该第一取样反射镜(303)分为第一反射光和第一透射光，所述的第一透射光由第一探测器(305)探测，第一反射光经第二取样反射镜(304)分束后，分为第二反射光和第二透射光，所述的第二透射光由第二探测器(306)探测，所述的第二反射光作为指向稳定的模式光束输出；

所述的光束耦合系统(1)包含第一偏振片(101)、二分之一波片(102)和法拉第旋光器(103)；

输入光经所述的第一偏振片(101)透射后，形成第一类型线偏振光，依次经所述的二分之一波片(102)和法拉第旋光器(103)后，入射到所述的谐振腔(2)；

所述的谐振腔(2)包括第一端面反射镜(201)、电光开关(202)、四分之一波片(203)、第二偏振片(204)、N个腔内光束指向控制放大组件(205-1、……、205-N)和第二端面反射镜(206)，N≥1；

电光开关(202)处于关闭状态：所述的第一类型线偏振光入射到所述的第二偏振片(204)，经该第二偏振片(204)透射后，依次经所述的四分之一波片(203)和电光开光(202)透射后，入射到所述的第一端面反射镜(201)，经该第一端面反射镜(201)反射后沿原路返回，依次经所述的电光开关(202)和四分之一波片(203)透射后，偏振方向旋转90°，形成第二类型线偏振光，入射到所述的第二偏振片(204)；经该第二偏振片(204)反射，入射到腔内光束指向控制放大组件；

电光开关(202)处于打开状态：第二类型线偏振光依次经由N个腔内光束指向控制放大组件(205-1……、205-N)的传输放大、模式变换和控制能量稳定后，入射到第二端面反射镜(206)，经该第二端面反射镜(206)反射后，沿原路返回至第一端面反射镜(201)，并在所述的第一端面反射镜(201)和第二端面反射镜(206)间形成腔内振荡光束，直至腔内振荡光束放大到预设能量，形成模式光束；

电光开关(202)处于关闭状态：模式光束经所述的第二偏振片(204)透射后，入射到所述的光束耦合系统(1)；

当N＝1时，所述的腔内光束指向控制放大组件，包括沿输入光方向依次放置的第三电控反射镜(PA-01)、第一光束传输模块(PA-02)、激光放大与取样模块(PA-03)和第二光束传输模块(PA-04)；或者，

第一光束传输模块(PA-02)、第三电控反射镜(PA-01)、激光放大与取样模块(PA-03)和第二光束传输模块(PA-04)；或者，

第一光束传输模块(PA-02)、激光放大与取样模块(PA-03)、第三电控反射镜(PA-01)和第二光束传输模块(PA-04)；或者，

第一光束传输模块(PA-02)、激光放大与取样模块(PA-03)、第二光束传输模块(PA-04)和第三电控反射镜(PA-01)；或者，

第一光束传输模块(PA-02)、激光放大与取样模块(PA-03)和第二光束传输模块(PA-04)；

当N1时，所述的腔内光束指向控制放大组件，包括沿输入光方向依次放置的第三电控反射镜(PA-01)、第一光束传输模块(PA-02)、激光放大与取样模块(PA-03)和第二光束传输模块(PA-04)；或者，

第一光束传输模块(PA-02)、第三电控反射镜(PA-01)、激光放大与取样模块(PA-03)和第二光束传输模块(PA-04)。