專利名稱：用于高功率激光系統(tǒng)的多程放大器架構(gòu)的制作方法
用于高功率激光系統(tǒng)的多程放大器架構(gòu)對相關(guān)申請的交叉引用本申請要求在2010年3月26日提交的標(biāo)題為“Multi-pass AmplifierArchitecture for High Power Laser Systems” 的美國臨時專利申請?zhí)?61/318，136 的優(yōu)先權(quán)，為了所有的目的，其全部公開內(nèi)容在此通過引用被并入本文中。根據(jù)聯(lián)邦資助的研究和開發(fā)作出的發(fā)明的權(quán)利聲明由于勞倫斯 利弗莫爾國家實驗室(LawrenceLivermore National Laboratory)的運作，按照美國能源部和勞倫斯 利弗莫爾國家安全有限責(zé)任公司(Lawrence LivermoreNational Security, LLC)之間的合同號DE-AC52-07NA27344，在本發(fā)明中美國政府擁有權(quán)利。
背景技術(shù)：
能源信息機構(gòu)和目前的聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)做出的情景推斷預(yù)期到2030年為止全球電力需求將翻倍，從現(xiàn)有的大約2萬億瓦電力(TWe)量增加到4Tffe,并且到2100年為止可達到8-10TWe。他們還預(yù)測在未來的30到50年，大量的電力生產(chǎn)的需求將由化石燃料所提供，主要是煤和天然氣。目前，煤供應(yīng)全球電能的41%，并且預(yù)計到2030年為止供應(yīng)全球電能的45%。此外，IPCC最新的報告已經(jīng)提出了進入大氣層的人造二氧化碳排放源在地球的氣候方面具有顯著的影響的90%可能性?！耙磺姓粘！被鶞?zhǔn)場景表明到2050年為止，二氧化碳的排放量可能幾乎是現(xiàn)有水平的2. 5倍。當(dāng)試圖穩(wěn)定和減少大氣層中的二氧化碳濃度及減輕隨之而來的天氣變化時，為滿足發(fā)達國家和發(fā)展中國家的日益增長的能源需求，新技術(shù)和替代性的能源比以往任何時候都重要。核能是無碳排放能源，自1950年開始，核能已經(jīng)成為全球能源生產(chǎn)的重要組成部分，目前占全球電力生產(chǎn)的大約16%，原則上，這個分?jǐn)?shù)是增長的。然而，一些因素使得其長期持續(xù)性變得難以滿足。所述原因包括核材料擴散的危險和核燃料循環(huán)的技術(shù)；長壽命的放射性核廢料的生成需要深埋在地質(zhì)儲藏庫中；對一次性通過開放核燃料循環(huán)的目前依賴；以及低成本，低碳的鈾礦覆蓋區(qū)的可用性。只在美國，核反應(yīng)堆已經(jīng)產(chǎn)生了多于55，000公噸(MT)的已使用過的核燃料(SNF)。在不遠的將來，我們將擁有充足的已使用過的核燃料以填充Yucca山地質(zhì)廢料庫到其法定的上限70，000ΜΤ。對于未來的能源產(chǎn)生，聚變是有吸引力的能源選擇，正在開發(fā)的聚變能源站有兩種主要的方法。第一種方法，慣性約束聚變(ICF)使用激光，重離子束，或者脈沖能源以快速地壓縮包含氘(D)和氚(T)的容器。隨著容器范圍的減少，DT氣體密度及氣體溫度增加，DT聚變反應(yīng)在壓縮的容器的中央的小斑點中發(fā)起。所述DT聚變反應(yīng)產(chǎn)生α粒子和14. I兆電子伏特(MeV)中子。從所述斑點的前方聚變，生成顯著的能量增益。第二種方法，磁聚變能源(MFE)使用有效的磁場以限制DT等離子體并且生成維持等離子體聚變和生成能量增益所需要的條件。ICF的重要技術(shù)正主要地在加利福尼亞州利弗莫爾市的本發(fā)明代理人勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的國家點火設(shè)施(NIF)發(fā)展。在那里，被設(shè)計為實現(xiàn)熱核聚變點火和燃燒的基于激光的ICF項目利用I到I. 3MJ的激光能量。預(yù)計正常可達10到20MJ的聚變產(chǎn)量。如果聚變技術(shù)自身被用于高性價比的能源產(chǎn)生，在中心熱點聚變幾何形狀中預(yù)計需要超過200MJ的聚變產(chǎn)量。這樣，單純通過純ICF能量實現(xiàn)激勵經(jīng)濟還有顯著的技術(shù)挑戰(zhàn)。除了 ICF應(yīng)用之外，還廣泛關(guān)注用于材料處理、鉆孔、切割和焊接、軍事應(yīng)用等的高平均功率激光器的領(lǐng)域。許多在高平均功率下已被證明了的激光器已工作在連續(xù)波(CW)模式，但是還關(guān)注亦能夠產(chǎn)生高平均功率的重復(fù)率(rep-rated)脈沖式激光器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一般地涉及激光系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及使用三維放大器幾何生成高功率激光束的方法和系統(tǒng)。僅作為示例，本發(fā)明已應(yīng)用于這樣的放大器組件所述放大器組件利用正被放大的束的偏振狀態(tài)來沿著預(yù)定的光學(xué)路徑引導(dǎo)束通過多個放大器級。在特定的實施例中，在這里說明的三維放大器幾何使得能夠使用以比最后經(jīng)放大的束的功率水平 小的功率水平工作的電子光學(xué)開關(guān)來執(zhí)行寄生模式的抑制。所述方法和系統(tǒng)可被應(yīng)用于各種各樣的其他激光放大器架構(gòu)和激光系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供了一種主放大器系統(tǒng)。該主放大器系統(tǒng)包括第一反射器，第一反射器用于通過第一孔徑接收輸入光并沿著光學(xué)路徑引導(dǎo)輸入光。輸入光的特征在于第一偏振。該主放大器系統(tǒng)還包括沿著光學(xué)路徑布置的第一偏振器。第一偏振器用于反射特征在于第一偏振狀態(tài)的光。該主放大器系統(tǒng)還包括沿著光學(xué)路徑布置的第一組放大器模塊和沿著光學(xué)路徑布置的第二組放大器模塊。第一組放大器模塊中的每個放大器模塊包括進入窗口、四分之一波片、彼此基本上平行地排列的多個放大器小板條(Slablet)以及退出窗口。第二組放大器模塊中的每個放大器模塊包括進入窗口、四分之一波片、彼此基本上平行地排列的多個放大器小板條以及退出窗口。該主放大器系統(tǒng)還包括一組面鏡(mirror)以及沿著光學(xué)路徑布置的第二偏振器，該組面鏡用于反射退出第一組放大器模塊的光使之進入第二組放大器模塊。第二偏振器用于反射特征在于第二偏振狀態(tài)的光。該主放大器系統(tǒng)還包括沿著光學(xué)路徑布置并且用于引導(dǎo)光通過第二孔徑的第二反射器。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種放大輸入脈沖的方法。該方法包括通過第一孔徑、沿著放大器系統(tǒng)的束線接收具有第一偏振狀態(tài)的輸入脈沖，從輸入鏡反射輸入脈沖，并且作為輸入脈沖具有第一偏振狀態(tài)的結(jié)果而從第一偏振器反射輸入脈沖。該方法還包括將第一偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第一中間偏振狀態(tài)，放大輸入脈沖以提供具有第一中間偏振狀態(tài)的放大脈沖，并且將具有第一中間偏振狀態(tài)的放大脈沖轉(zhuǎn)換成具有第二偏振狀態(tài)的放大脈沖。該方法還包括作為放大脈沖具有第二偏振狀態(tài)的結(jié)果而使放大脈沖通過第一偏振器，并且作為放大脈沖具有第二偏振狀態(tài)的結(jié)果而使放大脈沖通過第二偏振器。該方法還包括將第二偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第二中間偏振狀態(tài)，對放大脈沖進行放大以提供具有第二中間偏振狀態(tài)的輸出脈沖，并且將第二中間偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第一偏振狀態(tài)。此外，該方法包括作為輸出脈沖具有第一偏振狀態(tài)的結(jié)果而從第二偏振器反射輸出脈沖，從輸出鏡反射放大脈沖，并且沿著放大器系統(tǒng)的束線引導(dǎo)具有第一偏振狀態(tài)的輸出脈沖通過第二孔徑。本發(fā)明的實施例組合了從具有四倍式架構(gòu)的激光器中的四程能量提取的效率以提供新的重復(fù)率激光系統(tǒng)架構(gòu)。此處說明的設(shè)計減少或消除了對高平均功率光學(xué)開關(guān)的需求，因為高能量激光系統(tǒng)中的各個束線按照每秒很多個多千焦脈沖被比例縮放，同時保持激光提取效率并且增強激光系統(tǒng)緊湊性。與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，本發(fā)明獲得了許多益處。例如，本發(fā)明的實施例提供了有助于激光慣性裂變引擎(LIFE)應(yīng)用并且有助于為產(chǎn)生超短的激光脈沖而泵浦各種激光介質(zhì)的激光系統(tǒng)，所述LIFE應(yīng)用包括純裂變LIFE引擎、脈沖平均功率激光器的其他用戶。此外，本發(fā)明的實施例提供了以所存儲的能量、具有使用傳統(tǒng)設(shè)計不可獲得的性能特性的高平均功率工作模式工作的激光系統(tǒng)的架構(gòu)。本發(fā)明的實施例使得能夠四程放大四倍之一內(nèi)的束，而不必要使用大孔徑光學(xué)開關(guān)。此外，本發(fā)明的實施例使得能夠使用放大器板條(例如，小板條)、窗口和/或四分之一波片之間的空間進行受壓氣體冷卻。在特定的實施例中，冷卻流動速率適當(dāng)?shù)氐?，使得窗口上的多種抗反射涂層、板條和四分之一波片可以被使用，包括溶膠-凝膠、硬化的溶膠-凝膠、或氨硬化的溶膠-凝膠涂層。此外，本發(fā)明的實施例提供了放大器系統(tǒng)，通過允許放大器小板條緊密包裝在一起，總體激光放大器可以在長度上短。在利用了緊密包裝的放大器小板條配置的實施例中，可以使用所述小板條的邊緣來泵浦激光小板條。邊緣泵浦配置所提供的益處是使用激光放大器小板條的梯度摻雜，激光束的輸出輪廓可被優(yōu)化。此外，本發(fā)明的實施例的特征在于相比于使用線性偏振，由于圓偏振的使用，激光放大器小板條的非線性指數(shù)被減小了2/3。此外，通過在相比于放大介質(zhì)的整體長度的短距離內(nèi)集中光學(xué)元件，BT增益譜可被轉(zhuǎn)換到較大的角度，允許更容易的移除寄生模式。進一步的，本發(fā)明的實施例激活繼電器成像而不需要另外的腔壓縮，并且角度區(qū)分反射器(比如Rugate)可被用以移除高角度寄生激光模式。對特定應(yīng)用適合的是在此說明的激光器架構(gòu)適合于校正器片，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)以及空間光束形狀的使用以減輕雙折射、相位缺陷和幅度誤差。另外，本發(fā)明的實施例的緊湊特性允許相稱于LIFE慣性裂變能量(IFE)能量站規(guī)模的激光器模塊的裝配。結(jié)合以下的文本和附圖更詳盡的說明本發(fā)明的這些和其他的實施例連同其特點和特征。


圖I示出了 NIF束線的簡化的示意圖；圖2示出了 NIF束線的簡化的展開視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的多程放大器的簡化的展開視圖；圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的多程放大器的三維視圖；圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明通過多程放大器的光線追蹤路徑的三維透視圖；圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的從第一方向觀察到的多程放大器的三維透視圖；圖4D示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的從第二方向觀察到的多程放大器的三維透視圖； 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明多程放大器的上半部分的簡化的示意圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括偏振的多程放大器的上半部分的簡化的示意圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括泵浦光注入系統(tǒng)的多程放大器的側(cè)視圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明間隙輻射放大器小板條的方法的透視圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明兩程放大器架構(gòu)的簡化的示意圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明一組兩程放大器架構(gòu)的集成的簡化的示意圖；圖11示出了說明具有低功率PEPC的單孔徑四程設(shè)計的簡化的示意圖；以及圖12示出了在圖11中說明的系統(tǒng)的未卷繞版本。
具體實施例方式本發(fā)明一般地涉及激光系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及使用三維放大器幾何放大高 功率激光束的方法和系統(tǒng)。僅作為示例，本發(fā)明已應(yīng)用于這樣的放大器組件所述放大器組件利用正被放大的束的偏振狀態(tài)來沿著預(yù)定的光學(xué)路徑引導(dǎo)束通過多個放大器級。在特定的實施例中，在這里說明的三維放大器幾何使得能夠使用以比最后經(jīng)放大的束的功率水平小的功率水平工作的電子光學(xué)開關(guān)來執(zhí)行寄生模式的抑制。所述方法和系統(tǒng)可被應(yīng)用于各種各樣的其他激光放大器架構(gòu)和激光系統(tǒng)。圖I示出了 NIF束線的簡化的示意圖，如圖I所示，來自主振蕩器和光纖耦合預(yù)放大器的光在傳輸空間濾光器(TSF)處被注入到束線中。最初，光通過功率放大器傳播并從LM3反射。然后所述光從偏振器反射并開始四程通過主放大器中的第一程。最初，偏振開關(guān)處于使朝著主放大器傳播的光通過的狀態(tài)。在第一程通過主放大器并從可變形面鏡(LMl)反射之后，所述光第二程通過主放大器。到光返回到偏振開關(guān)時，偏振開關(guān)改變光的偏振，使得其與偏振器對準(zhǔn)，其通過偏振器并從LM2反射。然后所述光又兩程通過主放大器，所述光的偏振再次被偏振開關(guān)改變，并從偏振器和LM3反射以第二程通過功率放大器。這樣，NIF架構(gòu)利用了兩程通過功率放大器和四程通過主放大器。圖2示出了 NIF束線的簡化的展開視圖。展開視圖的分析說明了在四程通過主放大器中的每一程，放大脈沖穿越相同的光學(xué)元件。如圖I所示的架構(gòu)重復(fù)率被增加到一些赫茲的重復(fù)率，可能偏振開關(guān)將需要被主動冷卻。在一種實施中，偏振開關(guān)是等離子體電極普克爾盒(PEPC)。應(yīng)該注意到在四程通過主放大器和兩程通過功率放大器之后在TSF焦點處的光密度將是1018W/cm2的量級。因此溶解，固化，消融，腐蝕，蒸汽生產(chǎn)是在圖I中說明的架構(gòu)的高重復(fù)操作中出現(xiàn)的問題。在共同轉(zhuǎn)讓的2008年9月30號提出的國際專利申請?zhí)朠CT/US2008/011335，其全部內(nèi)容在此通過引用被并入本文中，如其所討論，一些LIFE系統(tǒng)利用具有被小距離間隔開的小板條的升壓放大器以允許在每對小板條之間具有冷卻通道。在所述設(shè)計中，使用小板條，而不是單個的板條，因為小板條更容易被冷卻，并且如果必要更容易被替換。為維持合適的溫度，所述小板條在窗口之間被包圍，并且氦在小板條之間被抽運，例如，在垂直于小板條表面的方向。小板條的使用增加了需要被磨光的表面的數(shù)量，并且因此增加了增益介質(zhì)的表面面積。由于光通過重復(fù)地通過表面缺陷，表面缺陷是附加的，發(fā)明者已經(jīng)確定更可取的是避免光多于一次通過在增益介質(zhì)的相同部分。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的多程放大器300的簡化的展開視圖。如圖3所示，來自主振蕩器310和預(yù)放大器312的光以S偏振被注入到功率放大器314中。具有S偏振(也稱為水平偏振)的第一束線的注入可恰好發(fā)生在結(jié)合多程放大器300使用的TSF的針孔平面之前。光進入包括小板條316的第一放大器并通過四分之一波片(QWP)318，該四分之一波片將S偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光。與使用布儒斯特角處的板條的設(shè)計相反，圓偏振光通過以法向入射定位的小板條316。小板條316被定位在窗口 320a和320b之間，以使得能夠使用上述討論的氦和其他適合的冷卻劑氣體來冷卻小板條316。通過其中束線以法向入射經(jīng)歷增益的放大器/增益小板條(也稱為放大器板條、增益板條或小板條)提供了非線性指數(shù)從初始值下降2/3、由此降低了Λ B的益處。因此，本發(fā)明的實施例利用了可稱為“法向放大器”的放大器模塊，因為光以法向入射來入射在放大器小板條上。如下面更充分的討論，法向放大器(也稱為放大器模塊)包括多個放大器小板條316、四分之一波片318和可選的窗口 320a/b，所述窗口全部被標(biāo)稱地定位成與傳播通過所述窗口的束呈法向入射。根據(jù)特定的實施，每個放大器模塊中的小板條的數(shù)目范圍可從大約10個小板條到大約100個小板條。在特定的實施例中，可利用50到60之間的小板條。在通過第一放大器模塊之后，束使用例如可以是介電面鏡或角度區(qū)分反射器的一組反射器325a和326b來被反射進入第二放大器模塊。第二和后續(xù)的放大器模塊與第一放大器模塊共享公共元件。為清楚和簡明的目的，以下的說明可能會，也可能不會討論類似的元件。在所說明的實施例中，放大器模塊包括一組窗口(其可與下述的其他放大器模塊所共享)、QWP和一組放大器小板條。按照特定應(yīng)用所需要的，放大器模塊可包括其他元件。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可識別許多變化、修改和替換。如圖3所示，在使放大通過第二放大器模塊中的小板條330后，QWP332將光轉(zhuǎn)換成P偏振(也稱為豎直偏振)。然后，光通過被對準(zhǔn)以使P偏振狀態(tài)通過的偏振器334，并被一組面鏡336a和336b反射，如下面所述。該組面鏡可以是介電面鏡、角度區(qū)分反射器等。所述光(處于P偏振狀態(tài))通過另一偏振器338并且傳播到第三放大器模塊的入口。與包括小板條316的第一放大器模塊相同，QffP被定位在第三放大器模塊的入口處，以將光從P偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成圓偏振。如圖3所說明，在放大通過第三放大器模塊中的放大器小板條期間，光被圓偏振。可以是介電面鏡、角度區(qū)分面鏡等的另一組面鏡342a和342b被用來形成第三和第四放大器模塊之間的光學(xué)路徑。通過第四放大器模塊中的QWP350，光被轉(zhuǎn)換回到S偏振，在以S偏振第四程放大通過之后退出。S偏振光從偏振器360和面鏡362反射，在該處被指向PA 370，PA 370可包括以布儒斯特角定向的一組放大器小板條(或板條)。通過使用小板條，只有單個組窗口被用于每個放大器模塊，而不是一組窗口被用于每個板條。在一些實施例中，多個放大器模塊可被組合在單個冷卻外殼中，這可以減少窗口的數(shù)目。在一些實施例中，功率放大器314和功率放大器370是用于提供經(jīng)最初放大的光到第一放大器模塊、并且從第四放大器模塊接收經(jīng)放大的光的相同功率放大器。在如圖3所說明的實施例中，主放大器(MA)放大部分包括上述討論的四個放大器模塊。如下面更充分說明應(yīng)注意到，另外的束線可被注入到放大器系統(tǒng)中，例如，第四束線可被注入到圖3底部的TSF中，在相反方向上、以相對于圖3中說明的第一束線的小角度傳播。
參考圖3，說明了一些可選的元件?？蛇x的雙折射補償器可被定位在第一和第二放大器模塊之間以及第三和第四放大器模塊以補償在放大束中累積的雙折射。兩個位置的雙折射補償器都是可選的。另外，可以在第二放大器模塊和第三放大器模塊之間插入“低功率”開關(guān)。相比于在通過第四放大器模塊之后的束強度，使用術(shù)語“低功率”。由于在第二放大器模塊之后可利用可選的開關(guān)，所以與在第四放大器模塊之后相比功率顯著更小，使得適合于在與通過第四放大器模塊的放大通過所關(guān)聯(lián)的功率相比更低的功率處使用的開關(guān)能夠被使用。圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的多程放大器系統(tǒng)400的三維視圖。圖4A中說明的架構(gòu)與圖3中說明的展開架構(gòu)相關(guān)。如下所說明的，圖4A中說明的放大器系統(tǒng)提供“四倍”即四個法向入射放大器模塊(460，461，462，且一個未示出)，其中，經(jīng)放大的束共享元件。圖4A中說明的多程放大器不包括主振蕩器310、預(yù)放大器312、或圖3中說明的功率放大器314/370。當(dāng)然，取決于特定的實施，所述另外的光學(xué)系統(tǒng)可與多程放大器集成。圖4A中說明的元件也可被稱為主放大器系統(tǒng)400。光作為S偏振光進入多程放大器系統(tǒng)400(例如，通過孔徑1)，并從面鏡410反射。然后，S偏振光從偏振器420朝著第一放大器模塊460反射,其包括圍 繞QWP的一組窗口和多個放大器小板條(參見例如圖3中與放大器模塊有關(guān)的另外的說明)。光通過QWP并被轉(zhuǎn)換成圓偏振。在從面鏡450a和面鏡450b (組成45°面鏡組450)反射之后，光通過第二放大器模塊461。第二放大器模塊461還包括例如在與面鏡450b相反的端部的QWP，其轉(zhuǎn)換光到P偏振。在P偏振中，光(在兩程放大通過之后)通過定位在偏振器420之下的偏振器(未示出)，并從45°面鏡組(未示出)反射。然后光通過被定位在偏振器422下方并且與P偏振光對準(zhǔn)的偏振器(未示出)。由于放大器架構(gòu)的三維性質(zhì)，同時考慮彼此結(jié)合的圖3和圖4有助于理解本發(fā)明的實施例。光然后再進行兩程放大通過，第一程通過第三放大器模塊(未示出)和第四放大器模塊462。第三和第四放大器模塊包括在45面鏡組456的相反側(cè)的QWP,其將光從P偏振轉(zhuǎn)換成圓偏振(在放大期間)然后轉(zhuǎn)換成S偏振。退出第四放大器模塊462的S偏振光從偏振器422朝著面鏡412反射，在該處其被反射出主放大器系統(tǒng)。因此，本發(fā)明的實施例提供了不需要使用開關(guān)的、具有四程放大通過的放大器系統(tǒng)。如關(guān)于本發(fā)明的一些實施例所說明的，例如，在第二放大通過之后，可以可選地使用開關(guān)，以改進系統(tǒng)性能。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將識別許多改變、修改和替換。參考圖4A，沿著一個束線的光將進入第一孔徑(例如，導(dǎo)向面鏡410的孔徑-孔徑O并在另一孔徑(例如，在面鏡412下游的孔徑-孔徑4)處退出。對于利用4個束線的實施，每個束線將在一個孔徑處進入并在另一孔徑處退出。例如，進入孔徑4的束將在孔徑I處退出。另外，束線關(guān)于彼此傾斜小角度(例如，毫弧度)以提供沿著輕微不同的束路徑傳播的多程。束線可被傾斜其他的角度，例如，角度范圍從大約I毫弧度到大約3毫弧度，或者低于I毫弧度。因此，本發(fā)明的實施例提供具有四程幾何形狀的放大器架構(gòu)，其中，每個束只單程通過每個放大器模塊。另外，在圖4中說明的實施例中未使用偏振開關(guān)。在四束實施例中，由于四束中的每個束單程通過四放大器模塊中的每個放大器模塊(即，四束和對于每束的四程放大)，四束被放大，這適合于提供具有合理的規(guī)模前端的高功率輸出。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可識別許多變化，修改，和替換。在一個實施例中，四個束線被使用束線I進入TSFl并從TSF4退出束線4進入TSF4并從TSFl退出
束線2進入TSFl并從TSF3退出束線3進入TSF4并從TSF2退出本發(fā)明的實施例提供了對于使用傳統(tǒng)架構(gòu)不可用的益處，包括減少沿著光學(xué)路徑使用的望遠鏡的數(shù)目。作為示例，比較圖3和圖2，充當(dāng)腔空間濾光器(CSF)的望遠鏡未在圖3中說明的架構(gòu)中示出。作為消除CSF提供的規(guī)模減少的示例，在NIF中，由于整個光腔長度為44米，CSF轉(zhuǎn)播圖像平面大約2 2米(等于CSF望遠鏡的長度)，然而在一些實施例中，圖4中說明的整體的主放大器系統(tǒng)被包裝到長度大約6米的模塊中。另外，相比于傳統(tǒng)架構(gòu)，本發(fā)明的實施例減少了漸暈損失。另外，本發(fā)明的實施例減少了涉及束凈化議題的問題。因為未使用光開關(guān)并且如圖4所說明的光學(xué)元件更緊密地排列，需要較少的束凈化。只使用TSF和/或在面鏡上的窄幅角度涂層或在系統(tǒng)中出現(xiàn)的其他光學(xué)元件，在一些實施例中可履行束凈化。作為示例，角度區(qū)分涂層可被在沿著包括面鏡和/或偏振器的束路徑的一個或更多反射或透射光學(xué)器件上所使用。因此，各種絕大部分的角度區(qū)分光學(xué)器件是可用的選擇并且在焦點不需要發(fā)生過濾，但是在大孔徑上課執(zhí)行區(qū)分，無論作為涂層或作為大部分材料，都更容易散熱。因此，如果空間濾光器被使用，使用大孔徑角度區(qū)分可用減少任何其他的在系統(tǒng)中使用的空間濾光器的負(fù)載。在特定的應(yīng)用中適合的是，圖4A中說明的四個放大器模塊(示出了 460，461和462)可被包裝在兩個或更多個分開的冷卻外殼或單個冷卻外殼中。圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明光線追蹤路徑通過多程放大器的三維透視圖。在圖4B中說明的三維透視圖共享在圖4A中說明的一些公共元件。如圖4B中所說明，放大器模塊還可以通過被定向為在水平平面上、而不是圖4A中說明的豎直平面上提供兩程放大通過(例如，束I和束2)的45度面鏡來耦合。因此，通過放大器模塊471的光被反射器450e和450f朝著放大器模塊470反射。圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的從第一方向觀察到的多程放大器的三維透視圖。圖4D示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的從第二方向觀察到的多程放大器的三維透視圖。在圖4C和圖4D說明的多程放大器與圖4A和圖4B說明的放大器系統(tǒng)共享公共元件，并且為了清楚和簡明的目的，其未被標(biāo)記。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明多程放大器的上半部分的簡化的示意圖。如下面所說明的，在一些實施例中，兩個另外的放大器模塊(未示出)完成了四放大器模塊系統(tǒng)。在圖5中，說明了四倍之一的束線中的單個束線，示出了兩個放大器模塊560和562(法向放大器)。這些法向放大器可與在圖3中討論的第一和第二放大器模塊相比。光進入具有S偏振(570)的放大系統(tǒng),從面鏡510反射并從偏振器520反射。輸入光通過圍繞四分之一波片(QWP) 530和該組放大器小板條540的窗口之一(窗口 565)。QWP 530將具有S偏振的光轉(zhuǎn)換成圓偏振，并且束被放大器小板條540所放大。光基本上以法向入射到第一放大器模塊560中的QWP和放大器小板條。在第一程放大通過之后，光被45度面鏡550反射到在該圖的平面之后的第二放大器模塊(未示出)。光進行第二程放大通過并且被第二放大器模塊中的QWP轉(zhuǎn)換成P偏振。由于光處于P偏振狀態(tài)，其通過延伸到該圖的平面之中和之后的偏振器520，并從45度面鏡552和554反射。偏振器520還可以是沿著該圖的平面的法線堆疊的兩個偏振器。
處于P偏振狀態(tài)的光通過偏振器522 (在該圖的平面之后延伸，或者定位在該圖的平面之后的偏振器)并進入該圖的平面之后的第三放大器模塊(未示出)。第三放大器模塊中的QWP將光轉(zhuǎn)換成圓偏振并在放大之后,所述光被45度面鏡組566反射以入射在第四放大器模塊562上。在第四程放大通過之后,光被QWP 514轉(zhuǎn)換成S偏振并從偏振器522和面鏡512反射以退出系統(tǒng)。雖然進入孔徑570被標(biāo)記為“入”，退出孔徑572被標(biāo)記為“出”，應(yīng)理解的是，在多束系統(tǒng)(例如，四束系統(tǒng))中，第二束線將進入孔徑572并在孔徑570處退出。因此，“入”和“出”只適用于多個束線中的一個。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明了包括偏振開關(guān)的多程放大器的上半部分的簡化的示意圖。圖6中說明的多程放大器系統(tǒng)與圖5中說明的多程放大器系統(tǒng)共享公共元件，并且為了清楚和簡明的目的，公共元件不是必需說明的。如圖6所說明，在光通過兩個放大器模塊之后，可以是諸如PEPC的半波開關(guān)的開關(guān)605被插入到光學(xué)路徑中。在“關(guān)斷”狀態(tài)，半波開關(guān)將擔(dān)當(dāng)半波片，由此阻擋光透射過該系統(tǒng)。當(dāng)提取脈沖是適當(dāng)?shù)臅r，開關(guān)將被賦能到“接通”狀態(tài)，在“接通”狀態(tài)下所述開關(guān)將是零波片，由此允許提取脈沖通過與 脈沖的偏振對準(zhǔn)的偏振器。盡管示出了開關(guān)處在包含兩個放大器模塊360和362的平面內(nèi)，應(yīng)理解的是，頂平面內(nèi)的開關(guān)對于在位于該圖的平面之后的平面內(nèi)開始和結(jié)束的束線而言將是有效的。在該圖的平面內(nèi)進入和退出的束線的開關(guān)將被放置在該圖之后的平面內(nèi)。將開關(guān)605放置在第二和第三放大器模塊之間的位置使得可能降低放大效率的經(jīng)放大的自發(fā)發(fā)射(ASE)和其他不需要的光(來自閃光的散光)能夠在最多兩程通過放大器模塊之后被阻擋。對于一些應(yīng)用，與兩程相關(guān)聯(lián)的能流小于或等于約100焦。因此，開關(guān)605經(jīng)歷的能流比圖I中說明的偏振開關(guān)經(jīng)歷的能流小得多。對比圖I和圖6，圖I中的偏振開關(guān)的放置導(dǎo)致對與四程放大riOKj)相關(guān)聯(lián)的完整能流的暴露，比在兩程放大之后的開關(guān)605經(jīng)歷的能流高幾個數(shù)量級。開關(guān)605經(jīng)歷的較低的能量使可使用開關(guān)的多個選擇，包括普克爾盒(Pockels cell),使用例如，使用銦/錫/氧化物涂層(參見，例如，I T. Pawlewicz, I. B. Mann, W. H. Lowdermilk 和 D. Milam, Laser-damage-resistanttransparent conductive indiums, tin oxide coating, Appl. Phys.Lett.34 (3), IFeb. 1979)制成的透明電極，所述透明電極被證明是厘米級(參見，例如，M. D. Skeldon, M.
S.Jin D. J. Smith 和 S.T.Bui, Performance of longitudinal mode KD*P Pockelscells with transparent conductive electrodes, SPIE Vol. 1410 Solid State Lasers
II(1991))，其他適合的透明電極等。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括泵浦光注入系統(tǒng)的多程放大器的側(cè)視圖。圖7中說明的多程放大器與圖5中說明的多程放大器共享公共的元件，并且為了清楚和簡明的目的，不必說明公共元件。圖7說明了放大器模塊和45°面鏡組引導(dǎo)光束進入該圖的平面之后的該組放大器模塊。在圖7說明的實施例中，使用二色面鏡注入泵浦光以使得能夠放大沿著與光束對準(zhǔn)的方向?qū)Ψ糯笃餍“鍡l的面泵浦(法向入射)。用來引導(dǎo)經(jīng)放大的束的偏振器和面鏡的位置可被調(diào)整以允許被用來泵浦增益介質(zhì)的二色面鏡710的放置。圖7中說明的設(shè)計使得泵浦光能夠到達增益介質(zhì)，同時仍保持經(jīng)放大的光束的高效率。光學(xué)集中器或各類型的管道可被用于引導(dǎo)二極管泵浦光進入放大器端面和/或邊。激射物濃度和小板條厚度沿著放大器部分的長度變化以在可接受的容限內(nèi)保持熱致相失真和熱感應(yīng)應(yīng)力雙折射。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明了間隙泵浦放大器小板條的方法的透視圖。盡管如圖3和在此描述的其他圖中說明通常使用多個小板條，在圖8中，說明了單個放大器小板條。以大致圓錐形成形的散熱片810被附著到放大器小板條820的頂表面。類似的散熱片811被附著到放大器小板條的底部邊緣。所述散熱片提供了增強被用作冷卻流體的高壓氦的流動的空氣動力環(huán)境。在所說明的實施例中，氦向上流動經(jīng)過放大器小板條820和散熱片810和811。放大器小板條具有被定位在放大器小板條的邊緣周圍的邊緣覆層830，用于收集傳播穿越小板條的ASE。在所說明的實施例中，通過循環(huán)水經(jīng)過邊緣覆層冷卻通道832來冷卻邊緣覆層830。泵浦光以垂直于經(jīng)放大的光的傳播方向的方向入射經(jīng)過管道840。所述 管道將小板條彼此分開，其中在小板條之間有供冷卻氣體流過的間隙。在特定的實施例中，管道840的特征在于預(yù)定的尺寸，例如，板厚度大約3mm，長度大約40cm。管道與邊緣覆層有重疊并且在小板條之間形成間隔。泵浦光在小板條之間定位的管道的內(nèi)表面退出管道并且傳播進入在相鄰小板條之間的區(qū)域。因為當(dāng)泵浦光退出管道或管道表面的設(shè)計時，所述光發(fā)生衍射，泵浦光進入具有一定范圍的角度的間隙區(qū)域。由于在放大器小板條之間的較低折射率區(qū)域的光入射到更高折射率小板條，泵浦光被耦合到放大器小板條以提供增益。放大器小板條的面可被蝕刻或否則被增強以增加從間隙區(qū)域進入放大器小板條的泵浦光的耦合。因此，盡管使用蝕刻，對于法向入射光，放大器小板條可以被AR涂層覆蓋，通過溶膠-凝膠層或等，其可通過所述面吸收泵浦光。作為示例，小板條的面可用不規(guī)則模式或其他合適的處理來蝕刻以通過散射，偏轉(zhuǎn)，或等增加進入放大器小板條的泵浦光的耦合。在一些實施例中，管道的輸出表面可被傾斜以使所述管道的數(shù)值孔徑與放大器小板條耦合系數(shù)相匹配，以提供穿越放大器小板條的泵浦光的均勻吸收。如上述討論，當(dāng)從某個角度看溫和散射和在法向入射處作為AR涂層的架構(gòu)可被使用有效耦合泵浦光到放大器小板條，而還提供在受損表現(xiàn)方面的高質(zhì)量涂層。根據(jù)一些實施例，連接到半導(dǎo)體激光器的光纖耦合器還可被使用以置換或補充管道840。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明了兩程放大器架構(gòu)的簡化示意圖。如在圖9中所說明，可實現(xiàn)這樣的兩程架構(gòu)該兩程架構(gòu)不包括開關(guān)(例如，PEPC)以阻止ASE或大孔徑法拉第旋光器。在圖9和本發(fā)明的其他實施例中使用的放大器小板條能夠被定位以接收基本上法向入射的光(不在布儒斯特角處)和抗反射(AR)涂層光，或者可被定位以接收在布儒斯特角處的光以及非AR涂層光。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的說明了一組兩程放大器架構(gòu)的集成的簡化示意圖。在圖10中說明的實施例中，兩個兩程束線可被堆疊和共享，使得激光脈沖不多于一次地橫貫相同的光學(xué)元件。參考圖9，光以S偏振通過TSF 910進入系統(tǒng)。光被功率放大器912放大，在所說明的實施例中，功率放大器912包括被定位在布儒斯特角度處的多個小板條。在從面鏡914反射之后，輸入光從偏振器920反射,偏振器920被對準(zhǔn)以反射S偏振的光并且使P偏振的光通過。然后反射光被QWP 922轉(zhuǎn)換成圓偏振。在從面鏡924反射之后，第二程通過QWP922將光轉(zhuǎn)換成P偏振，其使得光能夠通過偏振器920并進入CSF 930。在一些實施例中為可選的CSF對光進行濾光以改善束質(zhì)量。P偏振的光第一程通過主放大器932，在說明的實施例中，主放大器932包括以布儒斯特角定向的多個小板條。在從面鏡934反射之后，光第二程通過主放大器以實現(xiàn)兩程放大通過。經(jīng)放大的光通過可選的CSF 930、偏振器920并且被QWP922轉(zhuǎn)換成圓偏振光。在最后從面鏡924反射之后，QffP將光轉(zhuǎn)換成S偏振，當(dāng)其開始從放大系統(tǒng)退出時，其從偏振器920朝著面鏡914反射。參考圖10,光進入堆疊的放大器對并從面鏡1010反射。S偏振的光從偏振器1024反射，并且兩程通過QWP 1022 (在從面鏡1020反射之前和之后)，從而將S偏振狀態(tài)的光轉(zhuǎn)換成P偏振。然后，光通過偏振器1024并且在通過主放大器1026期間被放大。然后，光在從面鏡1028和1038反射之后被導(dǎo)向第二主放大器1036。當(dāng)光通過主放大器1036時，光被第二次放大。兩次放大的P偏振光通過偏振器1034，在兩程通過QWP 1032 (以及從面鏡1030反射)之后被轉(zhuǎn)換成S偏振，并且通過從偏振器1034和面鏡1040反射而被反射出放大器系統(tǒng)。因此，對于圖10中說明的束線而言，每個放大器是單程放大器。在圖10中說明的實施例中，另一束線可以以相反方向從輸出傳 播到輸入。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可識別許多變化、修改和替換。圖11示出了說明具有“低功率”PEPC的單孔徑四程放大器設(shè)計的簡化的示意圖。如上述所討論，術(shù)語“低功率”是相比較于在此說明的光學(xué)系統(tǒng)的最后輸出功率。圖11中說明的放大器與在圖9中說明的放大器系統(tǒng)共享公共元件并且為了清楚和簡明的目的，不必說明公共元件。如在圖11中所說明的，要被放大的光以S偏振被注入并從偏振器朝著QWP反射，QWP將光轉(zhuǎn)換成圓偏振。光在第一程放大通過期間通過小板條并通過光學(xué)雙折射補償器。在第二程放大通過小板條之前，光被回反射從而通過可選的雙折射補償器。QWP將該偏振轉(zhuǎn)換成P偏振，使得光(已經(jīng)歷了兩程放大通過)朝著低功率開關(guān)通過偏振器。開關(guān)被操作以使光通過，使得光可朝著小板條回反射。在光在反射后通過開關(guān)之后，開關(guān)可被關(guān)閉。然后光通過偏振器和QWP，其將光轉(zhuǎn)換成圓偏振。在另外的兩程放大通過小板條(以及潛在的雙折射補償器)之后，光被QWP轉(zhuǎn)換成S偏振并從偏振器反射以退出放大器系統(tǒng)。圖12示出了圖11中說明的系統(tǒng)的未卷繞版本，說明在四程放大通過期間的光學(xué)路徑。低功率開關(guān)使得能夠使用以比最后經(jīng)放大的束的功率水平低的功率水平工作的電子光學(xué)開關(guān)來執(zhí)行寄生模式的抑制。在圖11和圖12說明的實施例中，在四程放大通過中的兩程之后，執(zhí)行寄生模式抑制。盡管在此在放大器應(yīng)用的背景下討論本發(fā)明的實施例，激光應(yīng)用也被包括在本發(fā)明的實施例的范圍內(nèi)。在圖9-12說明的實施例可以不使用相關(guān)于圖4A-4D討論的三維架構(gòu)，而是在放大器模塊不必要排列在兩個維度中的意義上可以特征在于兩維架構(gòu)。參考圖4D，放大器模塊在與在放大器模塊中正被放大的光的傳播方向基本上正交的平面內(nèi)被排列為2X2陣列。在圖9-12中說明的實施例中可能不需要該幾何。因此，圖9-12中說明的實施例可以被認(rèn)為是在圖4A-4D中說明的更一般的三維幾何的子集。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將識別許多變化、修改和替換。在一些實施例中，可能期望包括如圖3和圖11中所示的雙折射補償器。應(yīng)力感應(yīng)雙折射可能引起通過激光放大器的激光脈沖的空間依賴性的去極化?？赡苄枰砑友a償片以反轉(zhuǎn)放大器通過之間的去極化符號，以便允許相同失真的后續(xù)放大器校正偏振狀態(tài)。還可理解的是，在此說明的示例和實施例只為說明性的目的，在光方面的各種修改或改變將被推薦給本領(lǐng)域 的技術(shù)人員并且被包括在本申請的精神和范圍和附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種主放大器系統(tǒng)，包括 第一反射器，所述第一反射器用于通過第一孔徑接收輸入光并沿著光學(xué)路徑引導(dǎo)所述輸入光，其中，所述輸入光的特征在于第一偏振； 第一偏振器，所述第一偏振器沿著所述光學(xué)路徑布置，其中，所述第一偏振器用于反射特征在于所述第一偏振狀態(tài)的光； 第一組放大器模塊，所述第一組放大器模塊沿著所述光學(xué)路徑布置，其中，所述第一組放大器模塊中的每個放大器模塊包括 進入窗口 ； 四分之一波片； 彼此基本上平行地排列的多個放大器小板條；以及 退出窗口 ； 第二組放大器模塊，所述第二組放大器模塊沿著所述光學(xué)路徑布置，其中，所述第二組放大器模塊中的每個放大器模塊包括 進入窗口 ； 四分之一波片； 彼此基本上平行地排列的多個放大器小板條；以及 退出窗口 ； 一組面鏡，該組面鏡用于反射退出所述第一組放大器模塊的光使之進入所述第二組放大器模塊； 第二偏振器，所述第二偏振器沿著所述光學(xué)路徑布置，其中，所述第二偏振器用于反射特征在于第二偏振狀態(tài)的光；以及 第二反射器，所述第二反射器沿著所述光學(xué)路徑布置并且用于引導(dǎo)光通過第二孔徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的主放大器系統(tǒng)，還包括用于減輕相位誤差或偏振誤差中的至少一個的校正器片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的主放大器系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)路徑從所述第一孔徑延伸到所述第二孔徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的主放大器系統(tǒng)，還包括光學(xué)耦合到所述主放大器系統(tǒng)的輸入孔徑的功率放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的主放大器系統(tǒng)，其中，所述多個放大器模塊包括四個放大器模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的主放大器系統(tǒng)，其中，所述多個放大器模塊中的每個放大器模塊被氣體的流冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的主放大器系統(tǒng)，其中，所述氣體包括氦。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的主放大器系統(tǒng)，其中，所述第一偏振狀態(tài)包括S偏振，且所述第二偏振狀態(tài)包括P偏振。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的主放大器系統(tǒng)，其中，所述第一反射器包括用于第一束線的輸入反射器和用于第二束線的輸出反射器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的主放大器系統(tǒng)，還包括被定位在該組面鏡中的面鏡之間的開關(guān)。
11.一種放大輸入脈沖的方法，所述方法包括 通過第一孔徑、沿著放大器系統(tǒng)的束線接收具有第一偏振狀態(tài)的輸入脈沖； 從輸入面鏡反射所述輸入脈沖； 作為所述輸入脈沖具有所述第一偏振狀態(tài)的結(jié)果，從第一偏振器反射所述輸入脈沖。
將所述第一偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第一中間偏振狀態(tài)； 放大所述輸入脈沖以提供具有所述第一中間偏振狀態(tài)的放大脈沖； 將具有所述第一中間偏振狀態(tài)的所述放大脈沖轉(zhuǎn)換成具有第二偏振狀態(tài)的放大脈沖； 作為所述放大脈沖具有所述第二偏振狀態(tài)的結(jié)果，使所述放大脈沖通過所述第一偏振 器； 作為所述放大脈沖具有所述第二偏振狀態(tài)的結(jié)果，使所述放大脈沖通過第二偏振器； 將所述第二偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第二中間偏振狀態(tài)； 放大所述放大脈沖以提供具有所述第二中間偏振狀態(tài)的輸出脈沖； 將所述第二中間偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成所述第一偏振狀態(tài)； 作為所述輸出脈沖具有所述第一偏振狀態(tài)的結(jié)果，從所述第二偏振器反射所述輸出脈沖； 從輸出面鏡反射所述放大脈沖；以及 沿著所述放大器系統(tǒng)的所述束線引導(dǎo)具有所述第一偏振狀態(tài)的所述輸出脈沖通過第二孔徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一偏振狀態(tài)包括P偏振，且所述第二偏振狀態(tài)包括S偏振。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一中間偏振狀態(tài)包括第一旋向性的圓偏振，且所述第二中間偏振狀態(tài)包括與所述第一旋向性相反的第二旋向性的圓偏振。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，將所述第一偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)換成所述第一中間偏振狀態(tài)包括使所述輸入脈沖通過四分之一波片。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，放大所述輸入脈沖以提供放大脈沖包括使所述輸入脈沖以基本上法向入射角通過多個放大器小板條。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述放大器系統(tǒng)的所述束線包括從第一孔徑延伸到不同于所述第一孔徑的第二孔徑的光學(xué)路徑。
17.—種光學(xué)放大器系統(tǒng),包括 偏振器，所述偏振器用于沿著光學(xué)路徑反射具有第一偏振狀態(tài)的光； 四分之一波片，所述四分之一波片沿著所述光學(xué)路徑布置； 反射器，所述反射器沿著所述光學(xué)路徑布置； 放大器，所述放大器用于接收通過所述偏振器的光；以及 第二反射器，所述第二反射器用于反射經(jīng)放大的光。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)放大器系統(tǒng)，其中，所述放大器包括兩程放大器。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)放大器系統(tǒng)，還包括光學(xué)耦合到所述光學(xué)系統(tǒng)的輸入孔徑的功率放大器。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)放大器系統(tǒng)，其中，所述放大器包括多個小板條，所述多個小板條用于容納所述多個小板條之間的冷卻氣體的流 。
全文摘要
一種主放大器系統(tǒng)包括第一反射器，第一反射器用于通過第一孔徑接收輸入光并沿著光學(xué)路徑引導(dǎo)輸入光。輸入光的特征在于第一偏振。該主放大器系統(tǒng)還包括第一偏振器，第一偏振器用于反射特征在于第一偏振狀態(tài)的光。該主放大器系統(tǒng)還包括第一組和第二組放大器模塊。第一組和第二組放大器模塊中的每個放大器模塊包括進入窗口、四分之一波片、彼此基本上平行地排列的多個放大器小板條以及退出窗口。該主放大器系統(tǒng)還包括一組面鏡和第二偏振器，該組面鏡用于反射退出第一組放大器模塊的光使之進入第二組放大器模塊，第二偏振器用于反射特征在于第二偏振狀態(tài)的光。
文檔編號H01S3/00GK102870293SQ201180017663
公開日2013年1月9日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者肯尼斯·雷涅·馬內(nèi)什, 瑪麗·路易斯·斯佩思, 阿爾文·C·埃蘭德松 申請人:勞倫斯·利弗莫爾國家安全有限責(zé)任公司