多路激光脉冲同步触发装置制造方法及图纸

一种多路激光脉冲同步装置，主要是利用一台可分别控制的多路延时器同时控制多台不同重复频率的激光器之间的时间同步，特别是可以控制包括单纵模激光器的时间同步，具有同步精度高，工作稳定，易于扩展等特点。与先技术相比，本发明专利技术装置不仅能够实现单纵模泵浦激光器与普通的多纵模泵浦激光器及待放大的种子脉冲的同步，并且能用低重复频率的激光器来同步高重复频率的激光器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与强激光系统有关，涉及一种包含单纵模泵浦激光器的多路激光脉冲同步触发装置，主要适用于以调Q激光器以及单纵模调Q激光器作为泵浦源的脉冲放大装置。
技术介绍
在啁啾脉冲放大(CPA)的超短超强激光系统中，特别是基于Tisapphire的CPA超短超强激光系统中，通过强激光泵浦激光介质，实现粒子数反转，此时，当待放大的种子脉冲通过激光介质时，即可实现脉冲能量放大。单纵模激光器中不存在模式竞争，具有稳定性好，光束质量高等优点，所以CPA超短超强激光系统的最后几级放大一般用单纵模的调Q激光器泵浦。在先技术中，杨晓东等人在他们的OPCPA系统中提供一种典型的激光脉冲时间同步装置(专利技术专利两路激光脉冲同步触发装置，申请号00127832.0)，结构如图1所示，包括飞秒激光振荡器1产生一高重复频率(75MHz)的锁模脉冲系列经过分束板2分成两束光，一束光射入到普克尔盒内的电光晶体3上，分出的另一束光射入到光电探测器10上，光电探测器10的输出连接到含有信号同步模块901和高压发生模块902的选脉冲驱动器9中信号同步模块901的射频输入端，同时信号同步模块901的触发输入端连接有信号发生器11.选脉冲驱动器9中的信号同步模块901的输出端同时连接有单路信号延时器8和两路信号延时器7，单路信号延时器8的输出端与选脉冲驱动器9中的高压发生模块902的输入端相连，高压发生模块902的输出端连接到普克尔盒内电光晶体3的开关上，两路信号延时器7上有第一路输出端701和第二路输出端702，通常的情况下，在使用时，第一路输出端701连接到调Q激光器5激光电源6中的闪光灯触发601上，第二路输出端702与调Q激光器5激光电源6中的调Q触发602相连，通过调节延时器8的延时信号和延时器7的两路延时信号可以实现两路激光同步。上述同步装置，只能实现待放大的种子激光与一般的调Q泵浦激光器同步，由于单纵模调Q激光器的点灯信号与调Q信号之间有几个微秒的抖动，因此直接用飞秒激光振荡器的光信号是不能实现单纵模调Q激光器与待放大的种子光的精确同步的，并且上述装置不能用于低重复频率信号来同步高重复频率信号，例如当待放大的种子脉冲频率小于泵浦激光器频率，而泵浦激光器又需要种子脉冲信号触发时，就不能实现同步。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有的同步装置中所存在的不足，提供一种多路激光脉冲同步触发装置，它应不仅能够实现单纵模调Q激光器与待放大的种子光的同步，还能用于低重复频率激光器同步高重复频率激光器。本专利技术的技术解决方案如下一种多路激光脉冲同步触发装置，其特征在于它是由激光器、分束板、光电探测器、多路延时器、调Q激光器、单纵模调Q激光器和信号同步器组成的，其连接关系是分束板将激光器的激光束分成两束光，分出的一束光入射到所述的光电探测器的输入端上，该光电探测器的输出端连接到所述的多路延时器的射频输入端，该多路延时器共有五路输出第一路输出端连接所述的调Q激光器的闪光灯触发端；第二路输出端连接所述的单纵模调Q激光器的LD触发端；第三路输出端连接信号同步器的高频输入端，单纵模调Q激光器的输出信号端连接所述的信号同步器的低频输入端，该信号同步器的信号输出端再连接所述的多路延时器的外触发端；第四路延时输出端连接调Q激光器的调Q触发端；第五路延时输出端连接单纵模调Q激光器的调Q触发端。与在先技术相比，本专利技术具有显著的特点(1)通过从单纵模调Q激光器的预脉冲引出触发信号实现了与单纵模调Q激光器精确同步，同步精度可达ns量级。而在先技术中不能实现与单纵模调Q激光器ns量级的精确同步；(2)不仅可以用高重复频率激光器来同步触发低重复频率激光器，还可以用低重复频率激光器来同步触发高重复频率激光器，如可以用1Hz的信号来同步10Hz的信号，而在先技术中，只能实现高重复频率激光器同步触发低重复频率激光器；(3)所有激光器中的点灯和调Q由两个信号分别触发振荡器信号触发点灯，而单纵模激光器的预脉冲信号(由振荡器信号触发)触发调Q，而在先技术中，点灯和调Q都是直接由振荡器触发的；(4)主要通过一个信号同步器来实现用低重复频率激光器来同步触发高重复频率激光器，而在先技术中，没有信号同步器，因此，不能用低重复频率激光器来同步触发高重复频率激光器。附图说明图1为在先技术的两路激光脉冲同步触发装置的线路示意图。图2为本专利技术多路激光脉冲同步触发装置实施例1的线路示意图。图3为本专利技术多路激光脉冲同步触发装置实施例2的线路示意图。图4为本专利技术多路激光脉冲同步触发装置实施例3的线路示意图。具体实施例方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但不应以此限制本专利技术的保护范围。先请参阅图2，图2为本专利技术的多路激光脉冲同步触发装置的线路示意图，也是本专利技术实施例1的线路示意图。由图可见，本专利技术多路激光脉冲同步触发装置是由激光器12、分束板13、光电探测器14、多路延时器15、调Q激光器16、单纵模调Q激光器17和信号同步器18组成的，其连接关系是分束板13将激光器12的激光束分成两束光，分出的一束光入射到所述的光电探测器14的输入端上，另一束将被放大，该光电探测器14的输出端连接到所述的多路延时器15的射频输入端1501，该多路延时器15共有五路输出，第一路输出端1502连接所述的调Q激光器16的闪光灯触发端1601，第二路输出端1503连接所述的单纵模调Q激光器17的LD触发端1701，第三路输出端1504连接信号同步器18的高频输入端1801，单纵模调Q激光器17的输出信号端1702连接所述的信号同步器18的低频输入端1802，该信号同步器18的信号输出端1803再连接所述的多路延时器15的外触发端1505，第四路延时输出端1506连接调Q激光器16的调Q触发端1602，第五路延时输出端1507连接单纵模调Q激光器17的调Q触发端1703。其中第二路输出的频率低于所述的第一，第二，第四，第五路输出的频率，单纵模调Q激光器17的LD触发后产生的激光预脉冲信号被内置的光电探测器接收到，其输出信号端1702连接信号同步器18的低频输入端1802上，信号同步器18产生时间与低频输入端信号同步，重复频率与高频输入端信号相同的信号，由信号输出端1803输出，再连接多路延时器15的外触发端1505，多路延时器15的第四，第五路输出都由这个外触发信号触发，第四路延时输出端1506连接调Q激光器16的调Q触发端1602，第五路延时输出端1507连接单纵模调Q激光器17的调Q触发端1703。更进一步地说，本同步装置主要包括以下几个部分一个光电探测器14，用于接收作为振荡器的激光器12产生的射频飞秒激光脉冲同时产生相同重复频率的电信号；一台可以分别控制各个单路延时的多路延时器15，用于产生多个延时，其中第一路延时输出1502用于触发调Q激光器16的闪光灯1601；第二路延时输出1503触发单纵模调Q激光器17的LD1701；第三路延时输出1504用于输入到信号同步器18；第四路延时输出1506用于触发调Q激光器16的调Q1602，第五路延时输出1507用于触发单纵模调Q激光器17的调Q1703；一个信号同步器18，用于接收两个信号，一个较高频率的信号和一个较低频率的信号，较高频率的信号由多路延时器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路激光脉冲同步触发装置，其特征在于它是由激光器（１２）、分束板（１３）、光电探测器（１４）、多路延时器（１５）、调Ｑ激光器（１６）、单纵模调Ｑ激光器（１７）和信号同步器（１８）组成的，其连接关系是：分束板（１３）将激光器（１２）的激光束分成两束光，分出的一束光入射到所述的光电探测器（１４）的输入端上，该光电探测器（１４）的输出端连接到所述的多路延时器（１５）的射频输入端（１５０１），该多路延时器（１５）的第一路输出端（１５０２）连接所述的调Ｑ激光器（１６）的闪光灯触发端（１６０１），第二路输出端（１５０３）连接所述的单纵模调Ｑ激光器（１７）的ＬＤ触发端（１７０１），第三路输出端（１５０４）连接信号同步器（１８）的高频输入端（１８０１），单纵模调Ｑ激光器（１７）的输出信号端（１７０２）连接所述的信号同步器（１８）的低频输入端（１８０２），该信号同步器（１８）的信号输出端（１８０３）再连接所述的多路延时器（１５）的外触发端（１５０５），第四路延时输出端（１５０６）连接调Ｑ激光器（１６）的调Ｑ触发端（１６０２），第五路延时输出端（１５０７）连接单纵模调Ｑ激光器（１７）的调Ｑ触发端（１７０３）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆效明，冷雨欣，李闯，姜阅清，韦辉，梁晓燕，李儒新，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]