自动锁模激光器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种自动锁模激光器及其控制方法。其中，该激光器包括：泵浦光源，准直器，锁模器件，输出器件，还包括监测电路，主控电路，泵浦功率控制器以及多维微动平台，在主控电路根据监测电路的结果判断出激光器未达到锁模状态时，通过泵浦功率调整信号来控制泵浦光源的功率，或通过相对位移调整信号控制多维微动平台来控制锁模器件与准直器之间的相对位移，从而改变输出器件输出的激光状态，循环执行上述步骤，直至输出的激光满足预设锁模条件，实现自动锁模。本发明专利技术解决了现有激光器锁模操作复杂或稳定性低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
自动锁模激光器及其控制方法
本专利技术涉及激光器领域，具体而言，涉及一种自动锁模激光器及其控制方法。
技术介绍
超快光纤激光器在激光精细加工、激光医疗和科研等领域具有广泛的应用，目前皮秒、飞秒光纤激光器主要采用被动锁模的方式产生超短脉冲，使用SESAM、碳基材料（石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、碳化硅）、拓扑绝缘体等被动锁模器件进行锁模，其被动锁模过程调节复杂，需要经过复杂的手动调节过程才能实现被动锁模，输出超短脉冲。这个过程不仅需要操作人员具有丰富的锁模经验，而且调节过程较长，费时费力，不利于大规模推广被动锁模激光器。同时，在激光器长期工作过程中，被动锁模器件的锁模部位容易被高能量脉冲损伤，使得激光器产生失锁现象，脉冲消失，锁模失效，影响了激光器的长期稳定性。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种自动锁模激光器及其控制方法，以至少解决现有激光器锁模操作复杂或稳定性低的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种自动锁模激光器，包括泵浦光源，准直器，锁模器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动锁模激光器，包括泵浦光源，准直器，锁模器件以及输出器件，其特征在于，还包括：/n监测电路，光连接于所述输出器件，用于监测所述输出器件输出的激光状态，并生成对应的激光监测信号；/n主控电路，电连接于所述监测电路，用于根据接收到的所述激光监测信号来判断输出的激光是否满足预设锁模条件，在判断为是的情况下，所述主控电路确定所述激光器达到锁模状态，在判断为否的情况下，所述主控电路根据所述激光监测信号产生对应的泵浦功率调整信号和/或相对位移调整信号；/n泵浦功率控制器，电连接于所述主控电路和所述泵浦光源，用于根据接收到的所述泵浦功率调整信号来控制所述泵浦光源的功率；/n多维微动平台，电连接于所...

【技术特征摘要】
1.一种自动锁模激光器，包括泵浦光源，准直器，锁模器件以及输出器件，其特征在于，还包括：
监测电路，光连接于所述输出器件，用于监测所述输出器件输出的激光状态，并生成对应的激光监测信号；
主控电路，电连接于所述监测电路，用于根据接收到的所述激光监测信号来判断输出的激光是否满足预设锁模条件，在判断为是的情况下，所述主控电路确定所述激光器达到锁模状态，在判断为否的情况下，所述主控电路根据所述激光监测信号产生对应的泵浦功率调整信号和/或相对位移调整信号；
泵浦功率控制器，电连接于所述主控电路和所述泵浦光源，用于根据接收到的所述泵浦功率调整信号来控制所述泵浦光源的功率；
多维微动平台，电连接于所述主控电路，其上安装有所述锁模器件，用于根据接收到的所述相对位移调整信号带动所述锁模器件在至少一个维度方向上移动，使得所述锁模器件与准直器之间产生预定的相对位移；
其中，所述泵浦功率调整信号和/或相对位移调整信号使得所述输出器件输出的激光状态发生改变，直至输出的激光满足预设锁模条件，实现自动锁模。


2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述多维微动平台用于根据接收到的所述相对位移调整信号带动所述锁模器件在以下至少一个维度方向上移动：
多维微动平台根据接收到的第一相对位移调整信号，带动所述锁模器件旋转，使得所述准直器相对于所述锁模器件所在平面的角度被调整为第一预设值；
多维微动平台根据接收到的第二相对位移调整信号，带动所述锁模器件朝向或者背离所述准直器平移，使得所述准直器与所述锁模器件之间的相对距离被调整为第二预设值；
多维微动平台根据接收到的第三相对位移调整信号，带动所述锁模器件在所述锁模器件所在的平面内平移，使得所述准直器在所述锁模器件所在平面上的垂直投影位置被调整为第三预设值。


3.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述监测电路包括激光脉冲频率监测电路和激光脉冲能量监测电路，使得所述激光监测信号中包含激光脉冲频率信息和激光脉冲能量信息，所述预设锁模条件包括每个激光脉冲的能量均等且激光脉冲的重复频率满足预设条件。


4.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，当所述主控电路判断每个激光脉冲的能量均等且激光脉冲的重复频率满足预设条件时，所述主控电路确定所述激光器达到锁模状态；
当所述主控电路判断每个激光脉冲的能量不均等时，所述主控电路产生对应的相对位移调整信号，通过所述多维微动平台来调整锁模器件与准直器之间相对位移，直至每个激光脉冲的能量均等；
当所述主控电路判断激光脉冲的重复频率不满足预设条件时，所述主控电路产生对应的泵浦功率调整信号，通过所述泵浦功率控制器来调整所述泵浦光源的功率，直至激光脉冲的重复频率满足预设条件。


5.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述主控电路先判断每个激光脉冲的能量是否均等；在判断为是的情况下，再判断激光脉冲的重复频率是否满足预设条件；
在判断为否的情况下，主控电路产生第二相对位移调整信号，使得多维微动平台根据所述第二相对位移调整信号带动所述锁模器件朝向或者背离所述准直器平移，直到所述准直器与所述锁模器件之间的相对距离使得每个激光脉冲的能量均等；如果主控电路遍历了所述准直器与所述锁模器件之间的所有相对距离，仍无法使得每个激光脉冲的能量均等，则主控电路产生第三相对位移调整信号，带动所述锁模器件在所述锁模器件所在的平面内平移，改变所述准直器在所述锁模器件所在平面上的垂直投影位置，并再次遍历所述准直器与所述锁模器件之间的所有相对距离，直到所述准直器与所述锁模器件之间的相对距离使得每个激光脉冲的能量均等。


6.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述主控电路在根据接收到的所述激光监测信号来判断激光是否满足预设锁模条件之前，先根据接收到的所述激光监测信号来判断激光中是否出现光脉冲；在判断为是的情况下，再执行判断激光是否满足预设锁模条件的步骤；
在判断为否的情况下，所述主控电路产生第三相对位移调整信号，带动所述锁模器件在所述锁模器件所在的平面内平移，改变所述准直器在所述锁模器件所在平面上的垂直投影位置，直到该垂直投影位置使得输出的激光中出现光脉冲。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的激光器，其特征在于，所述主控电路还包括存储器，用于在所述主控电路根据接收到的所述激光监测信号判断出激光满足预设锁模条件的时刻，记录该时刻的泵浦功率值以及多维微动平台的相对位移值，以便于在所述激光器未达到锁模状态时，所述主控电路根据所存的泵浦功率值以及多维微动平台的相对位移值产生对应的泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：师红星，张琦，
申请(专利权)人：苏州曼德特光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32