高功率脉冲可裁剪式固体激光器制造技术

本发明专利技术涉及一种高功率脉冲可裁剪式固体激光器，其特征在于：设有3≤n≤38台脉冲固体激光器的基本激光发射模块、时序电路控制模块及光纤合束器，时序电路控制模块控制各基本激光发射模块的激光输出，每一基本激光发射模块的激光束通过光纤合束器进行合束，最后获得平均功率不变、脉冲形状可裁剪、脉冲峰值功率可调的激光脉冲。本发明专利技术高功率脉冲可裁剪式固体激光器，与现有的技术相比可以非常方便地获得各种激光脉冲形状，且能保证激光平均功率的稳定性，还可方便地获得高平均功率激光束，并能有效的延长整个激光设备的使用寿命，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高功率脉冲可裁剪式固体激光器，其特征在于：设有3≤n≤38台脉冲固体激光器的基本激光发射模块、时序电路控制模块及光纤合束器，时序电路控制模块控制各基本激光发射模块的激光输出，每一基本激光发射模块的激光束通过光纤合束器进行合束，最后获得平均功率不变、脉冲形状可裁剪、脉冲峰值功率可调的激光脉冲。本专利技术高功率脉冲可裁剪式固体激光器，与现有的技术相比可以非常方便地获得各种激光脉冲形状，且能保证激光平均功率的稳定性，还可方便地获得高平均功率激光束，并能有效的延长整个激光设备的使用寿命，降低成本。【专利说明】高功率脉冲可裁剪式固体激光器
本专利技术属于激光
，涉及一种脉冲和准连续固体激光器的脉冲裁剪技术和光纤合束技术，特别涉及一种高功率脉冲可裁剪式固体激光器。
技术介绍
目前，国内在现有技术中的固体激光器在通过增加脉冲重复频率，获得高平均功率激光输出时，往往激光脉冲的峰值功率会降低；通过调Q技术积累上能级寿命的反转离子数，获得高的脉冲峰值功率时，往往使得激光的平均功率会变化。对高脉冲能量长脉冲激光的波形控制，主要是通过泵浦电脉冲的波形控制来实现的，如三角波、各种异型波。这种控制方式，往往导致输出激光脉冲的不稳定。随着中小功率脉冲固体激光器的日益成熟，激光光束质量越来越好，脉冲稳定性越来越高，越来越可以作为基本模块，通过光束合束和脉冲控制叠加的方式，来获得激光束平均功率不变，脉冲形状可裁剪的(即脉冲峰值功率可变)的激光器。获得平均功率不变、峰值功率可调的脉冲激光输出，即可灵活地进行激光脉冲的裁剪，获得各种不同形状的激光脉冲，这一直是激光器领域急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术克服了上述存在的缺陷，目的是为解决能够在保持激光束平均功率不变的情况下，实现脉冲波形变化可调、脉冲峰值功率可控的要求，提供一种高功率脉冲可裁剪式固体激光器。本专利技术高功率脉冲可裁剪式固体激光器内容简述: 本专利技术高功率脉冲可裁剪式固体激光器，其特征在于:高功率脉冲可裁剪式固体激光器是并联式脉冲固体激光器，设有3 < η < 38台脉冲固体激光器的基本激光发射模块、时序电路控制模块及光纤合束器，时序电路控制模块控制各基本激光发射模块的激光输出，每一基本激光发射模块的激光束通过光纤合束器进行合束，最后获得平均功率不变、脉冲形状可裁剪、脉冲峰值功率可调的激光脉冲。整个系统包括η (3 ^ n ^ 38)个激光发射基本模块、时序电路控制器、一个光纤合束器，当时序电路控制模块有η个输出电信号tl，t2……tn，分别控制η (3 ^ n ^ 38)个激光发射基本模块的激光输出，实现时域上对激光脉冲输出时间的控制，每个激光发射基本模块的输出激光，经过光学耦合系统，耦合进一根光纤中，通过光纤合束器，实现η(3^η^ 38)束激光的空间合束。当时序电路控制器使3个激光基本模块同相位输出时，一个激光基本模块的脉冲峰值功率为P瓦，3个激光基本模块的输出光束耦合进入光纤合束器的输入端后，光纤合束器输出的激光脉冲峰值功率为3ρ瓦。当时序电路控制器使3个激光基本模块的激光脉冲时间上部分叠加，且无间隙输出时，获得一个阶梯形的光束输出。本专利技术高功率脉冲可裁剪式固体激光器，与现有的技术相比可以非常方便地获得各种激光脉冲形状，且能保证激光平均功率的稳定性，还可方便地获得高平均功率激光束，并能有效的延长整个激光设备的使用寿命，降低成本。【专利附图】【附图说明】 图1是高功率脉冲可裁剪式固体激光器结构框图； 图2是3个激光基本模块同相位输出波形图； 图3是3个激光基本模块时间上依次无间隙输出波形图； 图4是由3个激光基本模块获得阶梯型输出波形图。【具体实施方式】 本专利技术高功率脉冲可裁剪式固体激光器是这样实现的，高功率脉冲可裁剪式固体激光器是并联式脉冲固体激光器，设有3 < η < 38台脉冲固体激光器的基本激光发射模块、时序电路控制模块及光纤合束器，时序电路控制模块控制各基本激光发射模块的激光输出，每一基本激光发射模块的激光束通过光纤合束器进行合束，最后获得平均功率不变、脉冲形状可裁剪、脉冲峰值功率可调的激光脉冲。下面结合实施例及附图作具体说明。实施例1 见图1，本专利技术提供了一种获得激光束平均功率不变，激光脉冲可剪裁的方法。整个系统包括η (3 < η < 38)个激光发射基本模块、时序电路控制器、一个光纤合束器。当时序电路控制模块有η个输出电信号tl，t2......tn，分别控制η (3≤η≤38)个激光发射基本模块的激光输出，实现时域上对激光脉冲输出时间的控制，每个激光发射基本模块的输出激光，经过光学耦合系统，耦合进一根光纤中，通过光纤合束器，实现η(3^η^ 38)束激光的空间合束。实施例2 见图2，当时序电路控制器使3个激光基本模块同相位输出时，如果一个激光基本模块的脉冲峰值功率为P瓦，3个激光基本模块的输出光束稱合进入光纤合束器的输入端后,光纤合束器输出的激光脉冲峰值功率将提高3倍,为3ρ瓦。实施例3 见图3，当时序电路控制器使3个激光基本模块的激光脉冲时间上依次无间隙输出时，如果一个激光基本模块的脉冲宽度为w秒、峰值功率为P瓦，3个激光基本模块的输出光束率禹合进入光纤合束器的输入端后，光纤合束器输出的激光脉冲宽度和脉冲能量都将提高3倍，脉冲的峰值功率仍为P瓦。实施例4 当时序电路控制器使3个激光基本模块的激光脉冲时间上部分叠加，且无间隙输出时，可以获得一个阶梯形的光束输出。由以上三种情况可以看出，在本专利提供的激光合束系统中，只要由时序电路控制模块输出控制电平，就能让拥有η (3≤η≤ 38)个激光基本模块输出极限范围为峰值功率ηΧρ瓦，脉冲宽度nXw秒的任意波形光束，且在合束过程中，由于各激光基本模块脉冲的稳定性容易保证，输出高能量的脉冲稳定性也可很好，即实现了高功率可剪裁式脉冲固体激光器。 本专利技术高功率脉冲可裁剪式固体激光器，它包括η (3 ≤ η ≤ 38)台脉冲固体激光器的基本激光发射模块、时序电路控制模块、光纤合束器，时序电路控制模块控制各基本激光发射模块的激光输出，每一基本激光发射模块的激光束通过光纤合束器进行合束，最后获得平均功率不变、脉冲形状可裁剪、脉冲峰值功率可调的激光脉冲。通过对时序电路控制模块对子单元的激光器进行激励控制，以达到控制最终输出激光的功率脉宽等，达到剪裁脉冲波形的目的。要求当时序脉冲输出同相位电平信号时，系统输出一个平均功率不变，高峰值功率的输出光束； 要求当时序脉冲输出无间隙电平信号时，系统输出一个平均功率不变，脉冲宽度倍化的输出光束； 根据输出需求，可任意控制时序电路，用以输出平均功率不变的各类波形。通过多个激光基本模块拼装而使系统稳定性增强，使用寿命延长，当某一激光基本模块器发生损坏，并不会使整个系统停止工作，对损坏的激光基本模块进行修理和替换就能恢复工作，同时降低了系统的维护成本。对能够使用光纤传输的激光波长，该专利技术都能适用。特别是在可见光和近紫外光波长范围内，该方法同时获得高平均功率和高峰值功率激光束的性能价格比更高。【权利要求】1.一种高功率脉冲可裁剪式固体激光器，其特征在于:高功率脉冲可裁剪式固体激光器是并联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率脉冲可裁剪式固体激光器，其特征在于：高功率脉冲可裁剪式固体激光器是并联式脉冲固体激光器，设有3≤n≤38台脉冲固体激光器的基本激光发射模块、时序电路控制模块及光纤合束器，时序电路控制模块控制各基本激光发射模块的激光输出，每一基本激光发射模块的激光束通过光纤合束器进行合束，最后获得平均功率不变、脉冲形状可裁剪、脉冲峰值功率可调的激光脉冲。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓，朱广志，朱长虹，王海林，郭飞，齐丽君，
申请(专利权)人：鞍山华科大激光科技有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21