一种产生不同激光脉宽的方法及激光器技术

本发明专利技术公开了一种产生不同激光脉宽的方法及激光器，该方法包括：振荡器产生锁模激光；脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光按照预设的脉冲选择信号进行脉冲选择，输出第一脉宽的激光；通过改变振荡器的腔内环境，振荡器产生连续激光；脉冲选择器对振荡器产生的连续激光按照预设的脉冲调制信号进行脉冲调制，输出第二脉宽的激光。可以分时输出超快激光或者长脉宽激光，在打孔时，可以先产生长脉宽脉冲将孔打穿，然后再产生超快脉冲，对孔进行精修，从而得到高质量的孔壁。本发明专利技术不仅具有打孔速度快、孔质量高的优点，并且只需要使用一台激光器，从而不需要将两台激光器光束合束，切换，同时相对于使用两台激光器大大地降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种产生不同激光脉宽的方法及激光器
本专利技术涉及激光
，特别涉及一种产生不同激光脉宽的方法及激光器。
技术介绍
使用激光辐射进行打孔在各种工业应用中具有重要地位。当需要在节能条件下得到较高的深宽比的小孔时，比如在气体涡轮机制造中的冷却小孔，或者在燃料供给系统中的过滤器，都使用了激光。第一种方式，使用脉宽为长脉宽的单脉冲进行激光钻孔或者冲击钻孔，能够速度较高的获得钻孔。但是因为激光加工主要是个加热过程，由高强度的激光脉冲熔化或者汽化的材料在被自己的蒸汽传送出去以前，会在孔壁上凝结或者重铸，导致孔内残留有熔化层。在冲击钻孔中更是如此，在钻孔过程中激光束没有移动，总是打在同一个地方，导致所产生的熔化体积很大，从而打孔精度较低。第二种方式，使用脉宽为短脉宽的脉冲(在飞秒和皮秒量级)进行激光钻孔，所产生的热渗透深度更浅，可以得到熔化层和重铸层极小的高精度孔。但是，由于这类激光器在脉冲能量高的情况下，激光功率不够，使得生产率很低。目前，为了提高激光打孔速度和打孔精度，现在大部分采用的解决方法为：先用一个长脉冲的激光器，比如纳秒激光器将孔打穿，然后再用一个超短脉冲激光器比如皮秒或者飞秒激光器精修孔壁，从而得到一个高质量的孔。现有的采用一台长脉冲激光器和一台超快激光器复合打孔的方法，虽然可以提高打孔速度和孔质量，但使用两台激光器需要将两台激光器光束的合束，切换，光路系统复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种产生不同激光脉宽的方法及激光器，只需要使用一台激光器，从而不需要将两台激光器光束合束，切换，并且相对于使用两台激光器大大的降低了成本。第一方面，本专利技术实施例提供了一种产生不同激光脉宽的方法，该方法包括：振荡器产生锁模激光；脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光按照预设的脉冲选择信号进行脉冲选择，输出第一脉宽的激光；通过改变振荡器的腔内环境，振荡器产生连续激光；脉冲选择器对振荡器产生的连续激光按照预设的脉冲调制信号进行脉冲调制，输出第二脉宽的激光。优选地，振荡器产生锁模激光是振荡器由被动锁模产生锁模激光；通过改变振荡器的腔内环境，振荡器产生连续激光的方法是：向振荡器的腔内插入标准具以抑制锁模激光的产生，产生连续激光。优选地，振荡器产生锁模激光是振荡器由非线性镜锁模产生锁模激光；通过改变振荡器的腔内环境，振荡器产生连续激光的方法是：改变非线性镜中倍频晶体的温度，使倍频晶体的温度偏离锁模温度，产生连续激光。优选地，脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光按照预设的脉冲选择信号进行脉冲选择，输出第一脉宽的激光的具体方法为：脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光进行脉冲选择，输出单个超快脉冲激光或超快脉冲串激光；脉冲选择器对振荡器产生的连续激光按照预设的脉冲调制信号进行脉冲调制，输出第二脉宽的激光的具体方法为：脉冲选择器对振荡器产生的连续激光进行脉冲调制，输出一个脉宽量级为ns到ms的长脉宽激光。优选地，脉冲选择器是但不限于声光调制器和电光普克尔盒调制器。优选地，在输出第一脉宽的激光之后，进一步包括：放大器对脉冲选择器输出的第一脉宽的激光进行放大；在输出第二脉宽的激光之后，进一步包括：放大器对脉冲选择器输出的第二脉宽的激光进行放大；其中，放大器是固体放大器，或是光纤放大器，或是固体放大器与光纤放大器的混合。第二方面，本专利技术实施例提供了一种产生不同激光脉宽的激光器，该激光器包括：振荡器和脉冲选择器，其中，振荡器，用于产生锁模激光，以及通过改变振荡器的腔内环境产生连续激光；脉冲选择器，用于对振荡器产生的锁模激光按照预设的脉冲选择信号进行脉冲选择，输出第一脉宽的激光，以及对振荡器产生的连续激光按照预设的脉冲调制信号进行脉冲调制，输出第二脉宽的激光。优选地，振荡器，具体用于由被动锁模产生锁模脉激光；该激光器进一步包括：标准具，用于插入振荡器的腔内，以抑制锁模激光的产生，使振荡器产生连续激光。优选地，振荡器，具体用于由非线性镜锁模产生锁模激光；振荡器用于改变非线性镜中倍频晶体的温度，使倍频晶体的温度偏离锁模温度，产生连续激光。优选地，脉冲选择器，具体用于对振荡器产生的锁模激光进行脉冲选择，输出单个超快脉冲激光或超快脉冲串激光，以及对振荡器产生的连续激光进行脉冲调制，输出一个脉宽量级为ns到ms的长脉宽激光。优选地，脉冲选择器是但不限于声光调制器和电光普克尔盒调制器。优选地，该激光器进一步包括：放大器，用于对脉冲选择器输出的第一脉宽的激光进行放大，以及对脉冲选择器输出的第二脉宽的激光进行放大；其中，放大器是固体放大器，或是光纤放大器，或是固体放大器与光纤放大器的混合。本专利技术实施例提供了一种产生不同激光脉宽的方法及激光器，可以分时输出超快激光或者长脉宽激光，在打孔时，可以先产生长脉宽脉冲将孔打穿，然后再产生超快脉冲，对孔进行精修，从而到高质量的孔壁。不仅具有打孔速度快、孔质量高的优点，并且只需要使用一台激光器，从而不需要将两台激光器光束合束，切换，同时相对于使用两台激光器大大地降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例提供的一种产生不同激光脉宽的激光器的结构示意图；图2是本专利技术一个实施例提供的一种产生不同激光脉宽的激光器输出脉冲激光的时序图；图3是本专利技术一个实施例提供的一种产生不同激光脉宽的激光器输出锁模激光的时序图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种产生不同激光脉宽的方法，在该实施例中，采用被动锁模的方式产生锁模激光，可以使用SESAM锁模或碳纳米管锁模等，该方法可以包括以下步骤：向振荡器的腔内插入标准具，抑制锁模激光的产生，从而产生连续激光。脉冲选择器对振荡器产生的连续激光进行脉冲调制，输出一个脉宽量级为ns到ms的长脉宽激光。放大器对脉冲选择器输出的量级为ns到ms的长脉宽的激光进行放大。将振荡器的腔内的标准具移除，产生锁模激光。脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光进行脉冲选择，输出单个超快脉冲激光或超快脉冲串激光。放大器对脉冲选择器输出的单个超快脉冲激光或超快脉冲串激光进行放大。在该实施例中，标准具是一个活动部件，当需要振荡器产生连续激光时，将标准具插入振荡器的腔内即可，当需要振荡器产生锁模激光时，不插入标准具或者将插入振荡器的腔内的标准具移除即可。本专利技术实施例提供了一种产生不同激光脉宽的方法，在该实施例中，采用非线性镜锁模的方式产生锁模激光，该方法可以包括以下步骤：通过电路改变倍频晶体的工作温度，使倍频晶体温度偏离锁模温度，振荡器产生连续激光。脉冲选择器对振荡器产生的连续激光进行脉冲调制，输出一个脉宽量级为ns到ms的长脉宽激光。放大器对脉冲选择器输出的量级为ns到ms的长脉宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生不同激光脉宽的方法，其特征在于，该方法包括：振荡器产生锁模激光；脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光按照预设的脉冲选择信号进行脉冲选择，输出第一脉宽的激光；通过改变振荡器的腔内环境，振荡器产生连续激光；脉冲选择器对振荡器产生的连续激光按照预设的脉冲调制信号进行脉冲调制，输出第二脉宽的激光。

【技术特征摘要】
1.一种产生不同激光脉宽的方法，其特征在于，该方法包括：振荡器产生锁模激光；脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光按照预设的脉冲选择信号进行脉冲选择，输出第一脉宽的激光；通过改变振荡器的腔内环境，振荡器产生连续激光；脉冲选择器对振荡器产生的连续激光按照预设的脉冲调制信号进行脉冲调制，输出第二脉宽的激光。2.根据权利要求1所述的产生不同激光脉宽的方法，其特征在于，振荡器产生锁模激光是振荡器由被动锁模产生锁模激光；通过改变振荡器的腔内环境，振荡器产生连续激光的方法是：向振荡器的腔内插入标准具以抑制锁模激光的产生，产生连续激光。3.根据权利要求1所述的产生不同激光脉宽的方法，其特征在于，振荡器产生锁模激光是振荡器由非线性镜锁模产生锁模激光；通过改变振荡器的腔内环境，振荡器产生连续激光的方法是：改变非线性镜中倍频晶体的温度，使倍频晶体的温度偏离锁模温度，产生连续激光。4.根据权利要求1所述的产生不同激光脉宽的方法，其特征在于，脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光按照预设的脉冲选择信号进行脉冲选择，输出第一脉宽的激光的具体方法为：脉冲选择器对振荡器产生的锁模激光进行脉冲选择，输出单个超快脉冲激光或超快脉冲串激光；脉冲选择器对振荡器产生的连续激光按照预设的脉冲调制信号进行脉冲调制，输出第二脉宽的激光的具体方法为：脉冲选择器对振荡器产生的连续激光进行脉冲调制，输出一个脉宽量级为ns到ms的长脉宽激光；和/或，脉冲选择器是但不限于声光调制器和电光普克尔盒调制器。5.根据权利要求1所述的产生不同激光脉宽的方法，其特征在于，在输出第一脉宽的激光之后，进一步包括：放大器对脉冲选择器输出的第一脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志强，
申请(专利权)人：西安卓镭激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61