一种脉冲激光器的输出方法和装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种脉冲激光器的输出方法包括：采用预置的采样反转粒子数生成非稳态脉冲信号；所述采样反转粒子数包括对在不同泵浦功率下的脉冲激光器增益介质的反转粒子累积过程中的反转粒子的数量进行采样获得的数据；将所述非稳态脉冲信号和预设稳态脉冲信号组合得到输入脉冲信号；在脉冲激光器启动时，以所述输入脉冲信号控制脉冲激光器出光。本申请通过调整增益介质处于非稳态时的脉冲信号的输入时序，保证在非稳态和稳态时每个信号光间隔内产生的反转粒子数相同，从而保证增益介质对每一个输入的信号光的放大倍数相同。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及激光
，特别是涉及一种脉冲激光器的输出方法和一种脉冲激光器的输出装置。
技术介绍
脉冲激光器中增益介质通过吸收栗浦光实现反转粒子数的累积，反转粒子数对输入的脉冲信号进行放大，实现脉冲激光的输出。如图1所示是增益介质的反转粒子数累积过程的示意图，其中横坐标为时间，纵坐标为单位时间内产生的反转粒子数。增益介质吸收栗浦光后，反转粒子数逐步增加，直至达到稳态后，单位时间内产生的反转粒子数达到最大值。如图2所示是增益介质对周期固定的信号光进行放大的示意图。其中横坐标为时间，纵坐标为单位时间内产生的反转粒子数，图中各个面积即表示一个信号光周期内产生的内反转粒子数，可以看出，在未达到稳态前，一个信号光周期内产生的内反转粒子数逐步增加。如图3所示是激光器采用周期固定的信号光输出激光的能量示意图，其中，横坐标时时间，纵坐标时增益介质对脉冲信号的放大倍数，由于信号光周期内产生的内反转粒子数不同，在单位时间内产生的反转粒子未达到稳态前，增益介质对脉冲信号的放大倍数不同，从而影响了输出的激光脉冲的性能。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种脉冲激光器的输出方法和相应的一种脉冲激光器的输出装置。为了解决上述问题，本申请实施例公开了一种脉冲激光器的输出方法，包括:采用预置的采样反转粒子数生成非稳态脉冲信号；所述采样反转粒子数包括对在不同栗浦功率下的脉冲激光器增益介质的反转粒子累积过程中的反转粒子的数量进行采样获得的数据；将所述非稳态脉冲信号和预设稳态脉冲信号组合得到输入脉冲信号；在脉冲激光器启动时，以所述输入脉冲信号控制脉冲激光器出光。优选的，所述预置的采样反转粒子数存储于预置的存储器中，所述预置的存储器的每一个存储地址存储一个采样数据，同一栗浦功率的脉冲激光器增益介质的反转粒子累积过程中的采样数据的存储地址，按采样数据对应的采样时间顺序依次递增；所述采用预置的采样反转粒子数生成非稳态脉冲信号的步骤包括:获取脉冲激光器的当前栗浦功率；将与所述当前栗浦功率对应的第一个采样数据的存储地址作为第一地址；读取所述第一地址的采样数据；判断所述第一地址的采样数据与预设第一数据之差是否大于预设参考值；若是，则记录所述第一地址的采样数据对应的采样时间，在该采样时间生成脉冲信号作为非稳态脉冲信号。优选的，所述采用预置的采样反转粒子数生成非稳态脉冲信号的步骤还包括:若所述第一地址的采样数据与预设第一数据之差小于预设参考值，则进行递推步骤:所述递推步骤包括:以下一个存储地址更新所述第一地址；在所述第一地址更新后，返回所述读取所述第一地址的采样数据的步骤。优选的，所述采用预置的采样反转粒子数生成非稳态脉冲信号的步骤还包括:若所述第一地址的采样数据与预设第一数据之差大于预设参考值，则判断所述采样数据对应的采样时间是否大于预设稳态时间；若否，则将当前第一地址的采样数据作为新的第一数据并执行所述递推步骤。优选的，所述预设参考值为所述预设稳态脉冲信号的周期内产生的反转粒子数的数值。同时，本申请还公开了一种脉冲激光器的输出装置，包括:非稳态脉冲信号生成模块，用于采用预置的采样反转粒子数生成非稳态脉冲信号；所述采样反转粒子数包括对在不同栗浦功率下的脉冲激光器增益介质的反转粒子累积过程中的反转粒子的数量进行采样获得的数据；输入脉冲信号生成模块，将所述非稳态脉冲信号和预设稳态脉冲信号组合得到输入脉冲信号；输出控制模块，在脉冲激光器启动时，以所述输入脉冲信号控制脉冲激光器出光。优选的，所述预置的采样反转粒子数存储于预置的存储器中，所述预置的存储器的每一个存储地址存储一个采样数据，同一栗浦功率的脉冲激光器增益介质的反转粒子累积过程中的采样数据的存储地址，按采样数据对应的采样时间顺序依次递增；所述非稳态脉冲信号生成模块进一步包括:栗浦功率获取子模块，用于获取脉冲激光器的当前栗浦功率；第一地址确定子模块，用于将与所述当前栗浦功率对应的第一个采样数据的存储地址作为第一地址；读取子模块，用于读取所述第一地址的采样数据；第一判断子模块，用于判断所述第一地址的采样数据与预设第一数据之差是否大于预设参考值；脉冲信号生成子模块，用于若所述第一地址的采样数据与预设第一数据之差大于预设参考值，则记录所述第一地址的采样数据对应的采样时间，在该采样时间生成脉冲信号作为非稳态脉冲信号。优选的，所述非稳态脉冲信号生成模块还进一步包括:第一递推子模块，用于若所述第一地址的采样数据与预设第一数据之差小于预设参考值，则进行递推步骤:所述递推步骤包括:以下一个存储地址更新所述第一地址；在所述第一地址更新后，返回所述读取所述第一地址的采样数据的步骤。优选的，所述非稳态脉冲信号生成模块还进一步包括:第二判断子模块，用于若所述第一地址的采样数据与预设第一数据之差大于预设参考值，则判断所述采样数据对应的采样时间是否大于预设稳态时间；第二递推子模块，用于若所述采样数据对应的采样时间大于预设稳态时间，则将当前第一地址的采样数据作为新的第一数据并执行所述递推步骤。优选的，所述预设参考值为所述预设稳态脉冲信号的周期内产生的反转粒子数的数值。本申请实施例包括以下优点:本申请通过调整增益介质处于非稳态时的脉冲信号的输入时序，保证在非稳态和稳态时每个信号光间隔内产生的反转粒子数相同，从而保证增益介质对每一个输入的信号光的放大倍数相同。【附图说明】图1是增益介质的反转粒子数累积过程的示意图；图2是增益介质对周期固定的信号光进行放大的示意图；图3是激光器采用周期固定的信号光输出激光的能量示意图；图4是本申请的一种脉冲激光器的输出方法实施例的步骤流程图；图5是理想的脉冲激光器的输出能量示意图；图6是本申请实施例中增益介质在调整的脉冲信号周期内反转粒子数累积的示意图；图7是本申请实施例中脉冲激光器的输出方法的示意图；图8是本申请的一种脉冲激光器的输出装置实施例的结构框图。【具体实施方式】为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本申请作进一步详细的说明。本申请实施例的核心构思之一在于，通过预先通过实验得到的采样反转粒子数，调整非稳态时的脉冲信号的输入时序，从而在非稳态和稳态时每个信号光间隔内产生的反转粒子数相同。参照图4，示出了本申请的一种脉冲激光器的输出方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤:步骤101，采用预置的采样反转粒子数生成非稳态脉冲信号；所述采样反转粒子数包括对在不同栗浦功率下的脉冲激光器增益介质的反转粒子累积过程中的反转粒子的数量进行采样获得的数据；步骤102，将所述非稳态脉冲信号和预设稳态脉冲信号组合得到输入脉冲信号；步骤103，在脉冲激光器启动时，以所述输入脉冲信号控制脉冲激光器出光。由于激光器的增益介质在非稳态时反转粒子数的累积速度是逐渐增加的，为了保证在非稳态时增益介质对每个脉冲信号的放大倍数相同，需要保证脉冲信号的间隔内生成的反转粒子数目相同，因而需要调整非稳态时，输入的脉冲信号光的时序。在本申请实施例中，采用预置的采样反转粒子数生成在激光器非稳态下输出的非稳态脉冲信号，采样反转粒子数表示从零时刻到当前时刻产生的反转粒子数，采样反转粒子数包当前第1页1 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲激光器的输出方法，其特征在于，包括：采用预置的采样反转粒子数生成非稳态脉冲信号；所述采样反转粒子数包括对在不同泵浦功率下的脉冲激光器增益介质的反转粒子累积过程中的反转粒子的数量进行采样获得的数据；将所述非稳态脉冲信号和预设稳态脉冲信号组合得到输入脉冲信号；在脉冲激光器启动时，以所述输入脉冲信号控制脉冲激光器出光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：居剑，李连城，刘一然，张盼盼，李全法，蒋峰，
申请(专利权)人：深圳市创鑫激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44