本实用新型专利技术公开了一种基于前缀脉冲的激光能量稳定装置，属于激光技术领域，包括主光路和取样光路，所述主光路包括种子光源、普克尔盒电光开关、削波开关，所述取样光路包括依次设置的：分束镜、光强可调衰减器、光电导开关，所述光电导开关的两端分别与普克尔盒电光开关的两极相连接，本实用新型专利技术采用普克尔盒电光开关与光电导开关结合，预先在普克尔盒电光开关上施加电压，在主激光脉冲前先产生一个前缀脉冲，利用前缀脉冲的能量起伏去改变光电导开关的动态阻值，从而改变普克尔盒电光开关的实际电压及普克尔盒电光开关的透射率，实现对主激光脉冲的能量稳定控制，具有同发稳定的特征，并使主激光脉冲的时间波形不发生畸变。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及激光
，具体而言涉及一种基于前缀脉冲的激光能量稳定 装置。
技术介绍
通常脉冲激光器系统的泵浦脉冲宽度在微秒量级，而激光脉冲的宽度在纳秒量 级，或者更短。因此，在一次泵浦过程中，被放大的激光脉冲（主脉冲）与位于其前数十纳 秒处的脉冲（前缀脉冲）具有相同的不稳定特征，可视为同一发激光。 稳定激光脉冲能量的传统方法是测量激光脉冲能量并与目标能量比较，根据测试 能量与目标能量的差异反馈调整光路上游的控制器或驱动电源。这种方法只能根据当前脉 冲的能量起伏校正下一发激光脉冲，如果下一发激光脉冲的起伏规律和尺度与当前测量激 光脉冲的起伏规律和尺度不一致时，稳定的效果就会打折扣甚至变差。非同发次的激光脉 冲能量稳定技术只能稳定激光脉冲能量的平均值，不能消除激光脉冲发与发之间的能量随 机起伏。 郭小东公开的文献"光电预偏置激光脉冲稳幅器性能研宄"（期刊：强激光与粒子 束，1997年）利用激光
的通用器件普克尔盒电光开关与偏振器组成预加动态偏置 电压的光电可变透射率装置来稳定调Q激光脉冲幅度。其利用快速光电取样门获得激光脉 冲取样信号，输出一个与激光脉冲幅度成线性正比的低压电脉冲，再经线性电脉冲高压放 大器放大成高压电脉冲加载到普克尔盒电光开关电极上，高压放大电路的线性放大区域有 限，影响能量控制精度。激光脉冲与高压脉冲同步到达普克尔盒电光开关，激光脉冲的时间 变化会转化为高压驱动脉冲的时间变化，进而反过来改变待稳定的激光脉冲时间波形，从 而导致时间波形畸变。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种基于前缀脉冲的激光能量 稳定装置，该装置利用前缀脉冲的能量起伏实现对主激光脉冲的能量稳定控制，具有同发 稳定的特征，并使主激光脉冲的时间波形不发生畸变。 为实现上述目的，本技术提供如下技术方案： -种基于前缀脉冲的激光能量稳定装置，包括主光路和取样光路，所述主光路包 括依次设置的种子光源、普克尔盒电光开关，所述取样光路包括分束镜，所述分束镜设于所 述种子光源和普克尔盒电光开关之间，所述普克尔盒光电导开关是预先施加电压的，所述 主光路还包括削波开关，所述取样光路还包括光强可调衰减器、光电导开关，所述取样光路 的设置次序依次为：分束镜、光强可调衰减器、光电导开关，所述光强可调衰减器与光电导 开关通过光纤连接，所述光电导开关的两端分别与普克尔盒电光开关的两极相连接。 进一步，所述主光路还包括偏振器一、法拉第磁旋光器、偏振器二、1/4波相位延迟 器、全反射镜，所述主光路按照种子光源产生的激光传输路径依次设置为：削波开关、偏振 器一、法拉第磁旋光器、偏振器二、1/4波相位延迟器、普克尔盒电光开关、全反射镜。 进一步，所述主光路还包括偏振器一、法拉第磁旋光器、偏振器二、1/4波相位延迟 器、全反射镜，所述主光路按照种子光源产生的激光传输路径依次设置为：偏振器一、法拉 第磁旋光器、偏振器二、1/4波相位延迟器、普克尔盒电光开关、全反射镜、削波开关。 本技术的有益效果如下： 1、本技术在取样光路中采用光电导开关，利用光电导开关的亮阻值变化迅速 泄放普克尔盒电光开关电极的电荷来控制透射率，该控制方法响应速度快、更精确的调整 激光脉冲的能量起伏； 2、光电导开关的暗阻值非常高，不会泄放电荷，从而使普克尔盒电光开关被调控 后的电压保持恒定，从而不会引起激光脉冲波形畸变； 3、通过种子光源发出可视为与主脉冲同发的前缀脉冲，前缀脉冲通过光电导开关 调节普克尔盒电光开关的透射率，实现对同一发激光脉冲能量的精确控制，大大降低了激 光脉冲发与发之间的能量起伏，同时不引起激光脉冲波形的畸变； 4、将主激光两次通过普克尔盒电光开关，降低了普克尔盒电光开关的工作电压， 有利于激光脉冲能量的稳定； 5、无需通过空间光路将主脉冲延迟，大大减小了装置的体积。【附图说明】 图1为本技术实施例一的整体结构和光路示意图； 图2为本技术的前缀脉冲和主脉冲时序关系及普克尔盒电光开关电压变化 示意图； 图3为本技术电路不意图； 图4为经本技术实施例一稳定前后的激光能量起伏图； 图5为经本技术实施例一稳定前后的脉冲波形图； 图6为本技术实施例二的整体结构和光路示意图。 图中：1 一种子光源，2-分束镜，3-偏振器一，4一法拉第磁旋光器，5-偏振器二， 6-1/4波相位延迟器，7-普克尔盒电光开关，8-全反射镜，9一光强可调衰减器，10-光 纤，11 一光电导开关，12-削波开关。【具体实施方式】 为了使本领域的人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合本技术的 附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请 保护的范围。 实施例一： 如图1所示，一种基于前缀脉冲的激光能量稳定装置，包括主光路和取样光路，所 述主光路包括依次设置的种子光源1、削波开关12、偏振器一 3、法拉第磁旋光器4、偏振器 二5、1/4波相位延迟器6、普克尔盒电光开关7、全反射镜8。所述种子光源1发出的激光 在主光路的传输路径为：削波开关12、偏振器一 3、法拉第磁旋光器4、偏振器二5、1/4波相 位延迟器6、普克尔盒电光开关7、全反射镜8、普克尔盒电光开关7、1/4波相位延迟器6、偏 振器二5、法拉第磁旋光器4、偏振器一 3,所述普克尔盒电光开关7为磷酸二氣钾电光开关， 双程工作，1/4波电压为3. 5kV，预先施加电压为％，等效电容值C为10pF，所述削波开关12 也为磷酸二氘钾电光开关，单程工作，1/2波电压为7kV，当需要削波时，在削波开关12上预 先施加1/2波电压，此时激光脉冲的透射率为0,达到削波的目的，削波完成后，退去削波开 关12两端的电压即可。无需通过空间光路将主脉冲延迟，大大减小了装置的体积。如图1所示，所述取样光路包括依次设置的分束镜2、光强可调衰减器9、光电导开 关11，所述分束镜2设于所述种子光源1与普克尔盒电光开关7之间，所述分束镜2靠近种 子光源1，所述光强可调衰减器9与光电导开关11通过光纤10连接，通过改变光纤10的 长度，可以延迟取样光到达光电导开关11的时间，所述光电导开关11的两端分别与普克尔 盒电光开关7的两极通过导线相连接。在取样光路中采用光电导开关11，利用光电导开关 11的亮阻值变化迅速泄放普克尔盒电光开关7电极的电荷来控制透射率，该控制方法响应 速度快、更精确的调整激光脉冲的能量起伏。如图2所示，上述装置中的主激光与取样光的时序关系及普克尔盒电光开关7的 电压变化，通过改变取样光路光纤10的长度，使取样光延迟时间t3，并且使所述主激光的主 脉冲在时序关系上处于取样光的前缀脉冲与取样光的主脉冲之间。利用如上所述的基于前缀脉冲的激光能量稳定装置的激光能量稳定方法，包括以 下步骤： (1)所述普克尔盒电光开关7预先施加电压V。，即3. 5kV，在普克尔盒电光开关7的 电极存储电荷，然后种子光源1在发出主脉冲前先发出前缀脉冲，所述前缀脉冲的持续时 间为t，所述主脉冲的持续时间为&，所述前缀脉冲与主脉冲的时间间隔为t 2，满足本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于前缀脉冲的激光能量稳定装置，包括主光路和取样光路，所述主光路包括依次设置的种子光源、普克尔盒电光开关，所述取样光路包括分束镜，所述分束镜设于所述种子光源和普克尔盒电光开关之间，其特征在于，所述普克尔盒光电导开关是预先施加电压的，所述主光路还包括削波开关，所述取样光路还包括光强可调衰减器、光电导开关，所述取样光路的设置次序依次为：分束镜、光强可调衰减器、光电导开关，所述光强可调衰减器与光电导开关通过光纤连接，所述光电导开关的两端分别与普克尔盒电光开关的两极相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢旭东，陈骥，唐军，党钊，高松，唐菱，朱启华，胡东霞，郑万国，王正辉，王超，陈远斌，汪凌芳，陈林，丁磊，刘建国，刘勇，卢振华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川;51
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