激光器及其输出脉冲重复频率的调整方法技术

本发明专利技术公开了一种激光器及其输出脉冲重复频率的调整方法。其中，该激光器包括：反射模组，包括多个按照预设形状配置的反射镜，每个反射镜的反射面均朝向预设形状的中心，预设形状留有至少一个空隙，该空隙被配置为允许激光器中产生的激光脉冲射入反射模组，以及允许激光脉冲经多次反射后从反射模组射出；至少一个准直器，以预设角度朝向至少一个空隙配置，用于发射或接收激光脉冲；致动机构，与反射镜和/或准直器相耦合，用于根据设置的重复频率调整反射模组的预设形状和/或调整准直器的预设角度，使得激光脉冲在反射模组中的反射路径和传输光程改变，以调整激光脉冲的重复频率。本发明专利技术解决了激光器输出脉冲重复频率调谐不便的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
激光器及其输出脉冲重复频率的调整方法
本专利技术涉及激光器领域，具体而言，涉及一种激光器及其输出脉冲重复频率的调整方法。
技术介绍
皮秒、飞秒脉冲光纤激光器在激光加工、激光探测、激光医疗等领域具有广泛的应用。近年来，随着脉冲光纤激光器的发展，皮秒、飞秒脉冲光纤激光器开始应用于高精度激光加工、激光医疗和高精度激光测量领域。皮秒脉冲常采用锁模技术和半导体调制技术获得，相比于半导体调制技术，锁模技术可以获得更稳定的脉冲，具有更低的时域抖动性，在高精度测量领域，例如频率梳等，锁模光纤激光器具有不可替代的优势。但是，由于锁模激光器锁模原理限制，其锁模输出的脉冲重复频率由激光器的振荡腔长度决定。因此，当腔长确定后，锁模激光器重复频率随之固定。为实现锁模激光器的重复频率可调谐，现有技术中使用腔外脉冲选择器对脉冲进行筛选是常用的手段之一，采用脉冲选择器可以实现重复频率调谐的目的，如图1所示，其选择出来的两脉冲之间的最小间隔受限于振荡腔，只能通过筛选脉冲的方式对原来输出的脉冲进行分频，只能获得与原来的重复频率呈倍数关系的频率，且脉冲的平均功率会等比降低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器，包括泵浦光源，增益光纤，锁模器件以及输出器件，其特征在于，还包括：/n反射模组，包括多个按照预设形状配置的反射镜，每个反射镜的反射面均朝向预设形状的中心，所述预设形状留有至少一个空隙，该至少一个空隙被配置为允许激光器中产生的激光脉冲射入反射模组，以及允许激光脉冲经多次反射后从反射模组射出；/n至少一个准直器，以预设角度朝向所述至少一个空隙配置，用于发射或接收激光脉冲；/n致动机构，与反射镜和/或准直器相耦合，用于根据设置的重复频率调整反射模组的预设形状和/或调整准直器的预设角度，使得激光脉冲在反射模组中的反射路径和传输光程改变，以调整所述激光脉冲的重复频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光器，包括泵浦光源，增益光纤，锁模器件以及输出器件，其特征在于，还包括：
反射模组，包括多个按照预设形状配置的反射镜，每个反射镜的反射面均朝向预设形状的中心，所述预设形状留有至少一个空隙，该至少一个空隙被配置为允许激光器中产生的激光脉冲射入反射模组，以及允许激光脉冲经多次反射后从反射模组射出；
至少一个准直器，以预设角度朝向所述至少一个空隙配置，用于发射或接收激光脉冲；
致动机构，与反射镜和/或准直器相耦合，用于根据设置的重复频率调整反射模组的预设形状和/或调整准直器的预设角度，使得激光脉冲在反射模组中的反射路径和传输光程改变，以调整所述激光脉冲的重复频率。


2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，反射模组包括反射面相向配置的第一反射镜组和第二反射镜组，第一反射镜组和第二反射镜组均包括一个或多个邻近放置的反射镜，第一反射镜组和第二反射镜组之间平行或者夹角小于预设角度；
当激光器包含一个准直器时，该准直器从其中一个空隙将激光脉冲射入反射模组，设置第一反射镜组和第二反射镜组之间的夹角，使得激光脉冲经多次反射后最终垂直入射到其中一个反射镜上，并沿原光路返回准直器；
当激光器包含两个或多个准直器时，一个准直器从其中一个空隙将激光脉冲射入反射模组，另一个准直器对准反射模组的另一个空隙，设置准直器的位置、角度或者调整第一反射镜组和第二反射镜组之间的夹角，使得激光脉冲经多次反射后最终射入另一个准直器。


3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括处理器，用于：
发出第一控制信号，控制与反射镜相耦合的多个致动机构运转，来调整多个反射镜之间的相对距离和相对角度，以改变反射模组的预设形状；和/或
发出第二控制信号，控制与准直器相耦合的多个致动机构运转，来调整准直器朝向所述至少一个空隙的角度和位置。


4.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括频率测量系统，用于测量所述输出器件输出的激光脉冲的重复频率；所述处理器还用于：
接收频率测量系统测量得到的重复频率；
比较测量的重复频率与设置的重复频率之间的大小关系；
当测量的重复频率小于设置的重复频率时，以减小激光光束在激光振荡腔中传输的光程为目标约束，改变反射模组的预设形状和/或改变准直器相对于反射模组的预设角度；
当测量的重复频率大于设置的重复频率时，以增大激光光束在激光振荡腔中传输的光程为目标约束，改变反射模组的预设形状和/或改变准直器相对于反射模组的预设角度。


5.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括存储器，用于存储反射模组的预设形状、至少一个准直器的预设角度以及重复频率之间的对应关系；
所述处理器还用于根据设置的重复频率，从存储的对应关系中查找与设置的重复频率所对应的反射模组的预设形状、准直器相对于反射模组的预设角度，并根据查找结果控制反射模组的预设形状和/或改变准直器相对于反射模组的预设角度。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的激光器，其特征在于，所述反射模组包括平行配置的第一反射镜组和第二反射镜组，第一反射镜组包括一个或多个第一反射镜，第二反射镜组包括一个或多个第二反射镜，所述至少一个准直器包括对准第一空隙的第一准直器和对准第二空隙的第二准直器，使得从第一准直器射出的激光光束经两组平行配置的反射镜多次反射后射入第二准直器；
其中，致动机构通过如下任一种方式来调整所述激光脉冲的重复频率：
调整反射模组的预设形状，包括控制第一反射镜组中的任一反射镜或第二反射镜组中的任一反射镜沿其法线方向前后移动，改变第一反射镜组和第二反射镜组之间的相对距离；
调整准直器的预设角度，包括同步调整第一准直器和第二准直器相对于第一反射镜法线的夹角，保持第一准直器和第二准直器相对于法线呈镜像对称；
调整反射模组的预设形状和准直器的预设角度，包括控制第一反射镜组中的任一反射镜或第二反射镜组中的任一反射镜沿其法线方向前后移动，改变第一反射镜组和第二反射镜组之间的相对距离，并同步调整第一准直器和第二准直器相对于第一反射镜法线的夹角，保持第一准直器和第二准直器相对于法线呈镜像对称。


7.根据权利要求1-5中任一项所述的激光器，其特征在于，所述反射模组包括非平行配置的第一反射镜组和第二反射镜组，第一反射镜组包括一个或多个第一反射镜，...

【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