合束脉冲光纤激光器、合束方法、分控单元及时序单元技术

本申请提供一种合束脉冲光纤激光器、合束方法、分控单元及时序单元，激光器包括：多个激光器单元，用于输出激光；时序单元，与多个所述激光器单元连接，用于控制所述激光器单元输出激光的脉冲时序；合束单元，与多个所述激光器单元的输出端连接，用于将接收到的激光合束后输出。合束脉冲光纤激光器通过时序单元控制多个激光器单元输出激光的脉冲时序，而合束单元将多个激光器单元输出的激光合束，可以实现将多个激光器单元输出激光的功率叠加，从而获得高功率的脉冲光纤激光，以及，能够使得合束脉冲光纤激光器输出的激光脉冲能量更高，脉冲宽度可调范围更大，从而参数性能也更好。

Fiber laser, method, control unit and timing unit

【技术实现步骤摘要】
合束脉冲光纤激光器、合束方法、分控单元及时序单元
本申请涉及光学仪器制造领域，具体而言，涉及一种合束脉冲光纤激光器、合束方法、分控单元及时序单元。
技术介绍
脉冲光纤激光器具有高峰值功率、高光束质量、高转换效率、高稳定性、极好的散热性、紧凑灵活的结构等优势，能够进一步提高激光输出特性。在工业制造，甚至军事领域，脉冲光纤激光器已展现出了很强的应用潜力，尤其是在激光打标、焊接、清洗等应用场景中已广泛使用，随着应用的深入，对高功率脉冲光纤激光器的参数要求也越来越高。但目前的脉冲光纤激光器的平均功率，脉冲能量，脉冲宽度等参数受限于单腔激光器的高功率器件及转换效率、散热、稳定性等工艺问题，难以产出高性能的高功率脉冲光纤激光器，将其投入使用以满足高速发展的工业应用的需求。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种合束脉冲光纤激光器、合束方法、分控单元及时序单元，从而得到高性能的高功率脉冲光纤激光器。为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：第一方面，本申请实施例提供一种合束脉冲光纤激光器，包括：多个激光器单元，用于输出激光；时序单元，与多个所述激光器单元连接，用于控制所述激光器单元输出激光的脉冲时序；合束单元，与多个所述激光器单元的输出端连接，用于将接收到的激光合束后输出。在本申请实施例中，合束脉冲光纤激光器通过时序单元控制多个激光器单元输出激光的脉冲时序，而合束单元将多个激光器单元输出的激光合束，可以实现将多个激光器单元输出激光的功率叠加，从而获得高功率的脉冲光纤激光，以及，能够使得合束脉冲光纤激光器输出的激光脉冲能量更高，脉冲宽度可调范围更大，从而参数性能也更好。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述时序单元包括主控单元和多个分控单元，所述主控单元分别与每个所述分控单元连接，用于下发指令给每个所述分控单元；每个所述分控单元与每个所述激光器单元对应连接，用于根据所述指令，控制所述激光器单元输出激光的脉冲时序。在该实现方式中，合束脉冲光纤激光器的每个激光器单元对应连接一个分控单元，而分控单元与主控单元连接，可以实现主控单元下发指令，每个分控单元则根据指令确定出对应的激光器单元输出激光的脉冲时序，有利于对每个激光器单元的时序调整，从而便于获取所需功率的脉冲光纤激光。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述激光器单元包括激光源，所述激光源与其对应的分控单元连接，用于在所述分控单元的控制下输出激光。在该实现方式中，合束脉冲光纤激光器的激光源与其对应的分控单元连接，可以在分控单元的控制下输出激光，从而使得多个激光源的输出时序可控，便于获取所需功率的脉冲光纤激光。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述激光器单元还包括放大器，所述放大器用于将所述激光源输出的激光的功率进行放大后输出。在该实现方式中，通过设置放大器将激光源输出的激光的功率进行放大后输出，便于提升激光器单元输出的脉冲光纤激光的功率，提高合束脉冲光纤激光器的功率上限。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述激光器单元还包括在线隔离器，所述在线隔离器用于隔离所述激光器单元输出的激光经反射回来的激光。在该实现方式中，合束脉冲光纤激光器通过设置在线隔离器，能够保持激光源的隔离度，防止回返进入光源致使激光源及放大器造成不可逆的毁灭，也可以将其重新耦合进光纤中，以便激光器单元将激光输出。第二方面，本申请实施例提供一种脉冲光纤激光合束方法，应用于如第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中任一项所述的合束脉冲光纤激光器中的分控单元，所述方法包括：接收所述主控单元发送的控制指令；根据所述控制指令，确定出与所述分控单元对应的激光器单元的激光输出指令；将所述激光输出指令发送至所述对应的激光器单元，以控制所述对应的激光器单元输出激光。在本申请实施例中，通过接收主控单元发送的控制指令以确定出对应的激光器单元的激光输出指令，从而控制该激光器单元输出激光，可以调整该激光器单元的脉冲时序，有利于获取所需峰值功率和/或脉冲宽度的脉冲光纤激光。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述控制指令中包含基准脉冲时序，所述根据所述控制指令，确定出与所述分控单元对应的激光器单元的激光输出指令，包括：根据所述基准脉冲时序，确定出与所述分控单元对应的激光器单元的延时；根据所述控制指令和所述延时，确定出所述激光输出指令。在该实现方式中，根据基准脉冲时序确定出对应的激光器单元的延时，进一步确定出激光输出指令，可以更准确地控制激光器单元输出激光的脉冲时序。结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述基准脉冲时序，确定出与所述分控单元对应的激光器单元的延时，包括：根据与所述分控单元对应的激光器单元在光路中所使用的光纤的长度，确定出对应的光程差；基于所述基准脉冲时序，确定出补偿所述光程差的所述延时。在该实现方式中，通过激光器单元在光路中所使用的光纤的长度确定出对应的光程差，从而基于基准脉冲时序确定出补偿该光程差的延时，有利于更加准确地控制激光器单元输出激光的脉冲时序，从而能够更准确地输出脉冲时序同步的脉冲光纤激光。结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，在所述对应的激光器单元输出激光后，所述方法还包括：获取所述对应的激光器单元输出激光的输出脉冲时序；确定出所述输出脉冲时序与所述基准脉冲时序之间的时序差异；确定出补偿所述时序差异的调节延时，以使所述分控单元根据所述调节延时调整所述激光输出指令。在该实现方式中，通过获取对应的激光器单元输出激光的输出脉冲时序，确定出与基准脉冲时序之间的时序差异，进一步确定出调节延时，使分控单元根据调节延时调整激光输出指令，有利于更准确地控制激光器单元输出激光的脉冲时序，从而有利于获取更高功率，更强脉冲能量的脉冲光纤激光。第三方面，本申请实施例提供一种脉冲光纤激光合束方法，应用于第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中任一项所述的合束脉冲光纤激光器中的时序单元，所述方法包括：获得包含基准脉冲时序的控制指令，并从所述控制指令中确定出所述基准脉冲时序；获取每个所述激光器单元预估的输出激光的预估脉冲时序；根据所述预估脉冲时序和所述基准脉冲时序，确定出对应的激光器单元的激光输出指令；将每个所述激光输出指令发送至对应的激光器单元，控制对应的激光器单元输出激光。通过将每个激光器单元预估的输出激光的预估脉冲时序结合基准脉冲时序，确定出对应的激光输出指令，以控制对应的激光器单元输出激光的脉冲时序，有利于获得高功率的脉冲光纤激光，以及，能够使得合束脉冲光纤激光器输出的激光脉冲能量更高，脉冲宽度可调范围更大。第四方面，本申请实施例提供一种分控单元，应用于第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中任一项所述的合束脉冲光纤激光器中，所述分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合束脉冲光纤激光器，其特征在于，包括：/n多个激光器单元，用于输出激光；/n时序单元，与多个所述激光器单元连接，用于控制所述激光器单元输出激光的脉冲时序；/n合束单元，与多个所述激光器单元的输出端连接，用于将接收到的激光合束后输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种合束脉冲光纤激光器，其特征在于，包括：
多个激光器单元，用于输出激光；
时序单元，与多个所述激光器单元连接，用于控制所述激光器单元输出激光的脉冲时序；
合束单元，与多个所述激光器单元的输出端连接，用于将接收到的激光合束后输出。


2.根据权利要求1所述的合束脉冲光纤激光器，其特征在于，所述时序单元包括主控单元和多个分控单元，
所述主控单元分别与每个所述分控单元连接，用于下发指令给每个所述分控单元；
每个所述分控单元与每个所述激光器单元对应连接，用于根据所述指令，控制所述激光器单元输出激光的脉冲时序。


3.根据权利要求2所述的合束脉冲光纤激光器，其特征在于，所述激光器单元包括激光源，
所述激光源与其对应的分控单元连接，用于在所述分控单元的控制下输出激光。


4.根据权利要求3所述的合束脉冲光纤激光器，其特征在于，所述激光器单元还包括放大器，
所述放大器用于将所述激光源输出的激光的功率进行放大后输出。


5.根据权利要求3所述的合束脉冲光纤激光器，其特征在于，所述激光器单元还包括在线隔离器，
所述在线隔离器用于隔离所述激光器单元输出的激光经反射回来的激光。


6.一种脉冲光纤激光合束方法，其特征在于，应用于如权利要求2至5中任一项所述的合束脉冲光纤激光器中的分控单元，所述方法包括：
接收所述主控单元发送的控制指令；
根据所述控制指令，确定出与所述分控单元对应的激光器单元的激光输出指令；
将所述激光输出指令发送至所述对应的激光器单元，以控制所述对应的激光器单元输出激光。


7.根据权利要求6所述的脉冲光纤激光合束方法，其特征在于，所述控制指令中包含基准脉冲时序，所述根据所述控制指令，确定出与所述分控单元对应的激光器单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：周焕先，朱江杰，强瑞荣，唐明，林戈，刘明，刘健，黄治家，
申请(专利权)人：深圳市杰普特光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44