一种产生多脉冲激光的激光装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种产生多脉冲激光的激光装置及其控制方法，属于激光技术领域，能够实现激光装置产生多脉冲，且脉冲间隔、脉冲宽度及波形均可调的目的。所述激光装置包括：激光器用于产生连续激光；第一声光Q开关设置在激光器的出光侧，用于将连续激光转化为第一脉冲激光；第一功率调制器用于向第一声光Q开关的驱动提供第一功率信号，以使第一脉冲激光的频率、脉宽及强度与第一功率信号保持同步；第二声光Q开关设置在第一声光Q开关的出光侧，用于将第一脉冲激光转化为多脉冲激光；第二功率调制器用于向第二声光Q开关的驱动提供第二功率信号，以使多脉冲激光的频率、脉宽及强度与第二功率信号保持同步。本发明专利技术用于产生多脉冲激光。光。光。

【技术实现步骤摘要】
一种产生多脉冲激光的激光装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种产生多脉冲激光的激光装置及其控制方法，属于激光


技术介绍

[0002]在一些系统应用中，对激光器有特别要求。例如，在PLIF(平面激光诱导分子荧光)系统中，为了准确测量流场速度，需要以一定时间间隔，两次甚至多次拍摄流场荧光图像，这就要求外场触发一次的情况下，激光器能发出多脉冲，每个脉冲的能量都相同且时间间隔可调。在VISAR(反射物速度干涉仪)系统中，为了准确测量冲击波速度，要求一发激光能够覆盖整个物理过程，并得到高对比度的干涉条纹。这就要求激光的脉宽可调，并且在测量过程中激光的信号强度要稳定，即激光脉冲要为方波信号。但是在激光放大的过程中，通常脉冲前沿增益较快，容易出现波形畸变，从而影响方波的平顶性，基于上述问题，现有技术中的激光器无法实现在外场触发一次的情况下，产生多脉冲，且脉冲间隔、脉冲宽度及波形均可调的目的。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种产生多脉冲激光的激光装置及其控制方法，能够实现激光装置产生多脉冲，且脉冲间隔、脉冲宽度及波形均可调的目的。
[0004]一方面，本专利技术提供了一种产生多脉冲激光的激光装置，所述激光装置包括激光器、第一声光Q开关、第二声光Q开关、第一功率调制器和第二功率调制器；
[0005]所述激光器用于产生连续激光；
[0006]所述第一声光Q开关设置在所述激光器的出光侧，用于将所述连续激光转化为第一脉冲激光；
[0007]所述第一功率调制器用于向所述第一声光Q开关的驱动提供第一功率信号，以使所述第一脉冲激光的频率、脉宽及强度与所述第一功率信号保持同步；
[0008]所述第二声光Q开关设置在所述第一声光Q开关的出光侧，用于将所述第一脉冲激光转化为多脉冲激光；
[0009]所述第二功率调制器用于向所述第二声光Q开关的驱动提供第二功率信号，以使所述多脉冲激光的频率、脉宽及强度与所述第二功率信号保持同步；
[0010]所述第一脉冲激光的脉宽大于或等于所述多脉冲激光中各脉冲的总脉宽及各脉冲之间的总时间间隔之和。
[0011]可选的，所述激光装置还包括设置在所述第二声光Q开关的出光侧的放大光路，所述放大光路用于对所述多脉冲激光进行放大。
[0012]可选的，所述激光装置还包括设置在所述放大光路的出光侧的光电探头，所述光电探头用于将放大后的所述多脉冲激光转化为激光波形输出。
[0013]可选的，所述激光装置还包括控制单元，所述控制单元用于根据所述光电探头输出的激光波形调整所述第二功率调制器输出的第二功率信号。
[0014]可选的，所述激光装置还包括设置在所述激光器与所述第一声光Q开关之间的准直单元，所述准直单元用于对所述激光器输出的连续激光进行准直处理，以输出光斑大小固定的准直激光。
[0015]可选的，所述准直单元为固定焦点准直器件。
[0016]可选的，所述激光器为外部半导体激光器。
[0017]可选的，所述第一脉冲激光和所述多脉冲激光均为方波脉冲。
[0018]另一方面，本专利技术提供了一种基于上述任一种所述的产生多脉冲激光的激光装置的控制方法，当所述激光装置包括矫正单元时；所述方法包括：
[0019]步骤1、开启所述激光器；
[0020]步骤2、控制所述第一功率调制器向所述第一声光Q开关的驱动提供第一功率信号，以使所述第一声光Q开关输出第一脉冲激光；
[0021]步骤3、控制所述第二功率调制器向所述第二声光Q开关的驱动提供第二功率信号，以使所述第二声光Q开关输出多脉冲激光；
[0022]步骤4、控制放大光路对所述多脉冲激光进行放大；
[0023]步骤5、控制光电探头将放大后的所述多脉冲激光转化为激光波形输出；
[0024]步骤6、根据所述光电探头输出的激光波形调整所述第二功率调制器输出的第二功率信号。
[0025]本专利技术能产生的有益效果包括：
[0026]本专利技术提供的产生多脉冲激光的激光装置，通过调整第一声光Q开关驱动功率信号(即第一功率信号)的脉宽，使得激光器的输出光经过第一声光Q开关后输出第一脉冲激光，其脉冲宽度大于多个脉冲的总宽度与各脉冲之间的总时间间隔之和；然后再根据各脉冲之间的时间间隔以及脉冲宽度，将加载在第二声光Q开关驱动上的第二功率信号的强度做出相应调整，即将一个长脉冲按照脉冲宽度及脉冲间隔分为多个窄脉冲。在此基础上多脉冲激光进入放大光路，并对激光波形实施逆矫正，最终得到一套多脉冲、脉冲间隔、宽度及波形均可调的激光装置。该激光装置可应用于PLIF及VISAR系统或其他需求近似的领域，出光频率可以根据系统的测试需要进行调控。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例提供的产生多脉冲激光的激光装置结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的多脉冲方波激光示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的多脉冲激光的脉冲幅值不一致的示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的多脉冲激光的脉冲波形畸变图；
[0031]图5为本专利技术实施例提供的长脉冲方波激光示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例提供的双脉冲方波激光示意图；
[0033]图7为本专利技术实施例提供的调整后双脉冲激光幅值一致波形近似方波图；
[0034]图8为本专利技术实施例提供的产生多脉冲激光的激光装置的控制方法流程图。
[0035]部件和附图标记列表：
[0036]11、激光器；12、第一声光Q开关；13、第二声光Q开关；14、第一功率调制器；15、第二功率调制器；16、放大光路；17、光电探头；18、准直单元。
具体实施方式
[0037]下面结合实施例详述本专利技术，但本专利技术并不局限于这些实施例。
[0038]本专利技术实施例提供了一种产生多脉冲激光的激光装置，如图1所示，所述激光装置包括激光器11、第一声光Q开关12、第二声光Q开关13、第一功率调制器14和第二功率调制器15。
[0039]其中，激光器11用于产生连续激光；在实际应用中，激光器11可以为外部半导体激光器ECDL。
[0040]第一声光Q开关12设置在激光器11的出光侧，用于将连续激光转化为第一脉冲激光；第一功率调制器14用于向第一声光Q开关12的驱动提供第一功率信号，以使第一脉冲激光的频率、脉宽及强度与第一功率信号保持同步。
[0041]通过调整第一功率信号的频率、脉宽及强度可以达到控制ECDL输出光的目的。
[0042]第二声光Q开关13设置在第一声光Q开关12的出光侧，用于将第一脉冲激光转化为多脉冲激光；第二功率调制器15用于向第二声光Q开关13的驱动提供第二功率信号，以使多脉冲激光的频率、脉宽及强度与第二功率信号保持同步。
[0043]要实现时间间隔、脉宽可调的多脉冲激光，可以将一个长脉冲按照脉冲宽度及脉冲间隔分为多个窄脉冲。具体的，首先调整第一声光Q开关12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种产生多脉冲激光的激光装置，其特征在于，所述激光装置包括激光器、第一声光Q开关、第二声光Q开关、第一功率调制器和第二功率调制器；所述激光器用于产生连续激光；所述第一声光Q开关设置在所述激光器的出光侧，用于将所述连续激光转化为第一脉冲激光；所述第一功率调制器用于向所述第一声光Q开关的驱动提供第一功率信号，以使所述第一脉冲激光的频率、脉宽及强度与所述第一功率信号保持同步；所述第二声光Q开关设置在所述第一声光Q开关的出光侧，用于将所述第一脉冲激光转化为多脉冲激光；所述第二功率调制器用于向所述第二声光Q开关的驱动提供第二功率信号，以使所述多脉冲激光的频率、脉宽及强度与所述第二功率信号保持同步；所述第一脉冲激光的脉宽大于或等于所述多脉冲激光中各脉冲的总脉宽及各脉冲之间的总时间间隔之和。2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，所述激光装置还包括设置在所述第二声光Q开关的出光侧的放大光路，所述放大光路用于对所述多脉冲激光进行放大。3.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于，所述激光装置还包括设置在所述放大光路的出光侧的光电探头，所述光电探头用于将放大后的所述多脉冲激光转化为激光波形输出。4.根据权利要求3所述的激光装置，其特征在于，所述激光装置还包括控制单元，所述控制单元用于根据所述光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽霞，刘华刚，林文雄，黄见洪，张江钿，黄海洲，戴殊韬，翁文，葛燕，陈金明，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：