啁啾脉冲放大方法、激光器、激光加工设备及存储介质技术

本申请提供一种啁啾脉冲放大方法、激光器、激光加工设备及存储介质，涉及激光技术领域。该方法应用于啁啾脉冲放大激光器，激光器包括：控制器、反射组件和光栅，其中，光栅为激光器中的唯一光栅，该方法包括：反射组件确定通过光栅的展宽脉冲信号的输入角度；反射组件根据输入角度对展宽脉冲信号进行放大，得到放大脉冲信号；光栅根据输入角度确定放大脉冲信号的色散补偿信息；光栅根据色散补偿信息对放大脉冲信号进行压缩，得到输出脉冲信号。本申请使用单个光栅对脉冲信号的脉宽进行展宽、放大和压缩，优化了展宽、放大和压缩的效果，简化内部结构以节约器件成本，能够对色散进行控制，有效地提高了啁啾脉冲放大激光器的性能。有效地提高了啁啾脉冲放大激光器的性能。有效地提高了啁啾脉冲放大激光器的性能。

【技术实现步骤摘要】
啁啾脉冲放大方法、激光器、激光加工设备及存储介质


[0001]本申请涉及激光
，具体而言，涉及一种啁啾脉冲放大方法、激光器、激光加工设备及存储介质。

技术介绍

[0002]高脉冲能量的光纤激光系统在工业和科研领域有着重要应用需求。但随着脉冲峰值功率的增大，放大器中光纤的非线性阈值严重限制了高脉冲能量的激光输出。
[0003]目前，为了抑制放大过程中的非线性效应，通常采用啁啾脉冲放大(Chirped Pulse Amplification，CPA)技术，能够在获得足够的能量提取的同时保证脉冲的可压缩性。但是，现有的啁啾脉冲放大方式中需要多个啁啾布拉格光栅(Chirped Volume Bragg Grating，CVBG)，使得现有的啁啾脉冲放大激光器成本高、结构复杂、体积大，导致其对脉冲进行展宽或压缩的性能较差，无法满足用户的需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种啁啾脉冲放大方法、激光器、激光加工设备及存储介质，以改善现有技术中存在的啁啾脉冲放大激光器性能较差的问题。
[0005]为了解决上述问题，第一方面，本申请提供了一种啁啾脉冲放大方法，所述方法应用于啁啾脉冲放大激光器，所述激光器包括：控制器、反射组件和光栅，其中，所述光栅为所述激光器中的唯一光栅，所述方法包括：所述控制器基于所述反射组件确定通过所述光栅的展宽脉冲信号的输入角度；所述反射组件根据所述输入角度对所述展宽脉冲信号进行放大，得到放大脉冲信号；所述控制器根据所述输入角度确定所述放大脉冲信号的色散补偿信息；所述光栅根据所述色散补偿信息对所述放大脉冲信号进行压缩，得到输出脉冲信号。
[0006]在上述实现方式中，反射器件获取光栅中对脉冲信号进行展宽得到的展宽脉冲信号，以使控制器能够确定展宽脉冲信号进入反射器件时的输入角度，从而使反射组件根据输入角度对展宽脉冲信号进行放大，得到相应的放大脉冲信号。通过控制器根据输入角度确定放大脉冲信号经过光栅的色散补偿信息，能够使光栅根据确定的色散补偿信息对放大后的脉冲信号进行压缩，得到对应的输出脉冲信号。能够通过单个光栅实现对脉冲信号同时进行展宽、放大和压缩的操作，简化了啁啾脉冲放大激光器的内部结构，节约了激光器中的器件成本，优化了展宽、放大和压缩时的效果。通过控制脉冲信号的输入角度对色散进行控制和调节，从而实现对输出脉冲信号脉宽的控制。能够减少光栅内部脉冲能量的重叠，减小由于脉冲能量过高对光栅造成的损坏情况，提高了光栅的使用次数以提高光栅的使用率，从而有效地提高了啁啾脉冲放大激光器的性能。
[0007]可选地，所述控制器基于所述反射组件确定通过所述光栅的展宽脉冲信号的输入
角度，包括：所述控制器确定所述反射组件内部的反射结构；所述控制器根据所述反射结构，确定通过所述光栅的所述展宽脉冲信号输入时的所述输入角度。
[0008]在上述实现方式中，通过控制器确定反射组件内部的反射结构，能够确定展宽脉冲信号的输入角度。通过调节反射器件的内部结构，控制每一个展宽脉冲信号的输入角度，能够根据需求或实际情况，针对不同的脉冲信号进行不同地反射，提高了脉冲信号输入时的可调节性。
[0009]可选地，所述控制器根据所述输入角度确定所述放大脉冲信号的色散补偿信息，包括：所述控制器根据所述输入角度和所述反射结构，确定所述放大脉冲信号通过光栅的入射次数；所述控制器基于所述入射次数，确定所述放大脉冲信号的色散补偿信息。
[0010]在上述实现方式中，通过确定的放大脉冲信号输入时的输入角度以及反射组件内部的反射结构，控制器能够确定放大脉冲信号输入后入射到光栅时的入射次数，以根据入射次数对放大脉冲信号的色散进行梯度地倍数调节。能够通过控制输入角度对入射次数进行控制，从而对色散进行控制和调节。能够有效地减少了光栅内部脉冲能量的重叠情况，减小脉冲能量过高对光栅器件造成的损伤情况，增加了脉冲信号经过光栅的次数，提高了光栅的安全性和利用率。
[0011]可选地，所述反射组件根据所述输入角度对所述展宽脉冲信号进行放大，得到放大脉冲信号，包括：所述反射组件获取所述控制器根据所述输入角度确定的入射次数；所述反射组件根据所述入射次数对所述展宽脉冲信号进行多次反射，得到所述放大脉冲信号。
[0012]在上述实现方式中，反射组件在获取的入射次数的基础上对展宽脉冲信号进行多次反射，能够通过多次反射对展宽脉冲信号进行放大，放大时可以在反射组件中采用多种不同的放大方式进行放大。由于是对展宽后的脉冲信号进行放大，因此放大时能够提取更多的脉冲能量，减少脉冲信号的增益介质的损伤情况。
[0013]可选地，所述控制器基于所述反射组件确定通过所述光栅的展宽脉冲信号的输入角度之前，所述方法还包括：信号源将初始脉冲信号输入到所述光栅中；所述光栅根据初始色散信息对所述初始脉冲信号进行展宽，以得到所述展宽脉冲信号。
[0014]在上述实现方式中，在确定输入角度之前，可以先通过单个的光栅对信号源中输出的激光的初始脉冲信号进行展宽处理，光栅根据引入的初始色散信息对经过光栅的初始脉冲信号的脉宽进行调节，以得到对应的展宽脉冲信号。能够在啁啾脉冲放大激光器中采用单个光栅同时对脉冲信号进行展宽和压缩处理，提高了光栅对脉冲信号的处理效率。
[0015]可选地，所述初始色散信息为正常色散；所述色散补偿信息为反常色散。
[0016]在上述实现方式中，进行展宽时的光栅引入的色散为正常色散，进行压缩时光栅引入的色散补偿信息为反常色散，正常色散与反常色散的色散记性和光程差都相反，反常色散的折射率与波长的关系与正常色散中的规律不同，能够通过相反的色散分别进行展宽和压缩。
[0017]可选地，所述光栅根据所述色散补偿信息对所述放大脉冲信号进行压缩，得到输出脉冲信号，包括：所述反射组件将所述放大脉冲信号反射入所述光栅；所述控制器根据所述色散补偿信息和所述放大脉冲信号确定对应的压缩脉宽；所述光栅根据所述压缩脉宽对所述放大脉冲信号进行压缩，得到所述输出脉冲信号。
[0018]在上述实现方式中，光栅根据确定的色散补偿信息对引入的放大脉冲信号进行补偿，控制器能够通过补偿后的色散信息确定对应的压缩脉宽，以供光栅根据压缩脉宽对放大脉冲信号进行压缩，得到用于输出的输出脉冲信号。能够根据不同的输入角度对输出时的色散进行控制，从而对输出脉冲信号的脉宽大小进行调节，实现对脉冲信号脉宽的控制和调节。
[0019]第二方面，本申请还提供了一种啁啾脉冲放大激光器，所述激光器包括：控制器、反射组件和光栅，其中，所述光栅为所述激光器中的唯一光栅；所述控制器，用于基于所述反射组件确定通过所述光栅的展宽脉冲信号的输入角度；所述反射组件，用于根据所述输入角度对所述展宽脉冲信号进行放大，得到放大脉冲信号；所述控制器，还用于根据所述输入角度确定所述放大脉冲信号的色散补偿信息；所述光栅，用于根据所述色散补偿信息对所述放大脉冲信号进行压缩，得到输出脉冲信号。
[0020]在上述实现方式中，可以通过单个的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种啁啾脉冲放大方法，其特征在于，所述方法应用于啁啾脉冲放大激光器，所述激光器包括：控制器、反射组件和光栅，其中，所述光栅为所述激光器中的唯一光栅；所述方法包括：所述控制器基于所述反射组件确定通过所述光栅的展宽脉冲信号的输入角度；所述反射组件根据所述输入角度对所述展宽脉冲信号进行放大，得到放大脉冲信号；所述控制器根据所述输入角度确定所述放大脉冲信号的色散补偿信息；所述光栅根据所述色散补偿信息对所述放大脉冲信号进行压缩，得到输出脉冲信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器基于所述反射组件确定通过所述光栅的展宽脉冲信号的输入角度，包括：所述控制器确定所述反射组件内部的反射结构；所述控制器根据所述反射结构，确定通过所述光栅的所述展宽脉冲信号输入时的所述输入角度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述输入角度确定所述放大脉冲信号的色散补偿信息，包括：所述控制器根据所述输入角度和所述反射结构，确定所述放大脉冲信号通过光栅的入射次数；所述控制器基于所述入射次数，确定所述放大脉冲信号的色散补偿信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反射组件根据所述输入角度对所述展宽脉冲信号进行放大，得到放大脉冲信号，包括：所述反射组件获取所述控制器根据所述输入角度确定的入射次数；所述反射组件根据所述入射次数对所述展宽脉冲信号进行多次反射，得到所述放大脉冲信号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器基于所述反射组件确定通过所述光栅的展宽脉冲信号的输入角度之前，所述方法还包括：信号源将初始脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：广东利元亨技术有限公司，
类型：发明
国别省市：