一种更换SESAM工作点方法及相关设备技术

本发明专利技术提供的更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的方法及相关设备，利用位置调整机构对SESAM和SESAM前反射镜的反射角度进行调节，每次更换工作点只需要SESAM转动第一角度和SESAM前反射镜转动第二角度即可，操作简单、不需要打开激光器就可实现SESAM工作点的更换，保证激光器内部器件的洁净度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光
，特别涉及一种更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的方法及相关设备。
技术介绍
产生激光超短脉冲的技术常称为锁模技术，实现锁模的方法有很多种，但一般可以分成两大类：即主动锁模和被动锁模。主动锁模指的是通过由外部向激光器提供调制信号的途径来周期性地改变激光器的增益或损耗从而达到锁模目的；而被动锁模则是利用材料的非线性吸收或非线性相变的特性来产生激光超短脉冲，SESAM(中文：半导体可饱和吸收镜，英文：Semiconductor Saturable Absorber Mirror)锁模技术已成为获得超短(皮秒、飞秒)激光脉冲的主要途径。由于SESAM工作时承载的激光脉冲的峰值功率密度已接近于本身的损伤阈值，因而极易被损伤，损伤后的SESAM无法继续产生超短脉冲。因为SESAM的工作面积大于光脉冲损伤面积，可通过更换SESAM的工作点来延长SESAM的工作寿命，图1中展示了一种典型的使用SESAM锁模技术的全固态激光器光学实施方案，该方案提供的更换SESAM工作点的方法为：首先在激光晶体后插入输出镜，调节输出镜角度形成谐振腔输出激光，利用该激光作为指示光，调整SESAM前反射镜M3避开SESAM上的损伤点。粗调SESAM角度使指示光沿原光路返回，取出输出镜精细调整SESAM角度，优化激光器输出功率和输出波形。可见，现有更换SESAM工作点方法的缺点是操作时需要激光器提供激光、操作复杂、更换时间长、还有可能污染激光器内部的光学元器件。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点方法及相关设备。一种更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的装置，包括：SESAM、SESAM前反射镜、位置调整机构以及控制器；所述SESAM前反射镜，用于将激光器生成的激光反射到所述半导体可饱和吸收镜；所述半导体可饱和吸收镜，用于为所述激光提供工作点；所述位置调整机构包括与所述半导体可饱和吸收镜连接到的第一位置调整组件及与所述SESAM前反射镜连接第二位置调整组件；所述控制器，用于控制所述第一位置调整组件使所述SESAM第一角度，控制所述第二位置调整组件使所述SESAM前反射镜转动第二角度，以完成工作点的更换，其中，所述第一角度为所述第二角度的二倍，所述第一角度根据所述激光在所述半导体可饱和吸收镜上的光斑直径以及所述半导体可饱和吸收镜和所述SESAM前反射镜之间的直线距离确定。可选地、所述第一角度由下式确定： θ = arctan 2 d L ; ]]>其中，θ为所述第一角度，d为所述激光在所述SESAM上的光斑直径，L为所述SESAM和所述SESAM前反射镜之间的直线距离。可选地、所述第一位置调整组件和所述第二位置调整组件为伺服电机组件或压电陶瓷组件。一种更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的方法，包括：根据激光在SESAM上的光斑直径以及所述SESAM和SESAM前反射镜之间的直线距离确定光路偏移角度；控制所述SESAM在第一位置调整组件的带动下转动所述光路偏移角度并控制所述SESAM前反射镜在第二位置调整组件的带动下转动所述光路偏移角度的一半，以完成工作点的更换。可选地、所述根据激光在半导体可饱和吸收镜上的光斑直径以及所述半导体可饱和吸收镜和SESAM前反射镜之间的直线距离确定光路偏移角度包括：获取所述激光在所述半导体可饱和吸收镜SESAM上的光斑直径；获取所述半导体可饱和吸收镜和SESAM前反射镜之间的直线距离；根据所述光斑直径和所述直线距离确定所述光路偏移角度。可选地、所述第一角度θ为其中，d为所述激光在所述半导体可饱和吸收镜上的光斑直径，L为所述半导体可饱和吸收镜和所述SESAM前反射镜之间的直线距离。可选地、所述第一位置调整组件和所述第二位置调整组件为伺服电机组件或压电陶瓷组件。一种激光器，所述激光器包括：泵浦系统、激光晶体、谐振腔以及更换SESAM工作点装置，所述更换SESAM工作点装置为本专利技术所提供的更换SESAM工作点装置。一种更换SESAM工作点设备，所述设备包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存有计算机可读程序；所述处理器通过运行所述存储器中的程序，以用于完成更换SESAM工作点。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术提供的更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点方法及相关设备，利用位置调整机构对SESAM和SESAM前反射镜的反射角度进行调节，每次更换工作点只需要SESAM第一角度和SESAM前反射镜转动第二角度即可，操作简单、不需要打开激光器就可实现SESAM工作点的更换，保证激光器内部器件的洁净度。附图说明图1是现有技术中一种使用SESAM锁模技术的全固态激光器；图2是本专利技术的更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的装置的一种实施例的结构示意图；图3a是本专利技术的更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的装置的一种实施例的工作点更换的示意图；图3b是本专利技术的更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的装置的一种实施例的SESAM前反射镜的反射路径的示意图；图3c是本专利技术的更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的装置的一种实施例的半导体可饱和吸收镜的反射路径的示意图；图4是本专利技术的更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的方法的一种实 施例的流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。SESAM工作时承载的激光脉冲的峰值功率密度已接近于本身的损伤阈值，因而SESAM极易被损伤，损伤后的SESAM无法继续产生超短脉冲。因为SESAM的工作面积大于激光脉冲损伤面积，可通过更换SESAM的工作点来延长SESAM的工作寿命，将激光脉冲在SESAM上的位置从损伤点进行移动到新的工作点的过程是我们这里要解决的技术问题，下面进行具体介绍。结合图2所示，本专利技术提供的更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点装置的一种实施例，包括：SESAM200、SESAM前反射镜201、位置调整机构以及控制器202；所述SESAM前反射镜201，用于将激光器生成的激光反射到所述SESAM200；所述SESAM200，用于为所述激光提供工作点；所述位置调整机构包括与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的装置，其特征在于，包括：SESAM、SESAM前反射镜、位置调整机构以及控制器；所述SESAM前反射镜，用于将激光器产生的激光反射到所述SESAM上；所述SESAM，用于为所述激光提供工作点；所述位置调整机构包括与所述SESAM连接的第一位置调整组件及与所述SESAM前反射镜连接的第二位置调整组件；所述控制器，用于控制所述第一位置调整组件使所述SESAM转动第一角度，控制所述第二位置调整组件使所述SESAM前反射镜转动第二角度，以完成工作点的更换，其中，所述第一角度为所述第二角度的二倍，所述第一角度是根据所述激光在所述SESAM上的光斑直径以及所述SESAM和所述SESAM前反射镜之间的直线距离确定的。

【技术特征摘要】
1.一种更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的装置，其特征在于，包括：SESAM、SESAM前反射镜、位置调整机构以及控制器；所述SESAM前反射镜，用于将激光器产生的激光反射到所述SESAM上；所述SESAM，用于为所述激光提供工作点；所述位置调整机构包括与所述SESAM连接的第一位置调整组件及与所述SESAM前反射镜连接的第二位置调整组件；所述控制器，用于控制所述第一位置调整组件使所述SESAM转动第一角度，控制所述第二位置调整组件使所述SESAM前反射镜转动第二角度，以完成工作点的更换，其中，所述第一角度为所述第二角度的二倍，所述第一角度是根据所述激光在所述SESAM上的光斑直径以及所述SESAM和所述SESAM前反射镜之间的直线距离确定的。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一角度由下式确定： θ = arctan 2 d L ; ]]>其中，θ为所述第一角度，d为所述激光在所述SESAM上的光斑直径，L为所述SESAM和所述SESAM前反射镜之间的直线距离。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一位置调整组件和所述第二位置调整组件为伺服电机组件或压电陶瓷组件。4.一种更换半导体可饱和吸收镜SESAM工作点的方法，其特征在于，包括：根据激光在SESAM上的光斑直径以及所述SESAM和SESAM前反射镜之间的直线距离确定光路偏移角度；控制所述SESAM在第一位置调整组件的带动下转...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉涛，麻云凤，樊仲维，石朝辉，闫莹，连富强，刘学松，白振岙，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11