【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体激光器，尤其涉及一种固体激光器及其锁模自优化方法。
技术介绍
1、固体超快激光具有脉宽小、峰值能量高等独特的特点，在超精细加工、激光检测计量等领域都有着广泛的应用前景。随着科技的发展，超快光学成像技术在半导体制造中的应用越来越成熟。超快光学成像技术可以实现对半导体材料及器件的高速成像，不仅提高了工作效率，而且减少了材料浪费率，为半导体工业带来了一定程度的经济利益。
2、固体超快激光器的超短脉冲可以通过半导体可饱和吸收镜(sesam)作为锁模器件来实现的，当激光器工作在稳定锁模状态时，脉冲的重复频率稳定，且单脉冲能量一致。晶圆检测设备利用超快激光脉冲的特性，得到晶圆表面的相位对比图像，进而实现对晶圆表面的高清成像。
3、超快激光器在使用过程中对脉冲稳定性有很高的要求。一旦脉冲不稳定，会带来扫描检测计数结果的错乱，降低检测准确性。此外，脉冲不稳定一般都伴随着单脉冲能量的剧烈波动，由于脉宽极小(皮秒级别)，这会导致部分脉冲的峰值功率很高，给激光器内部元器件带来不可逆的损伤。更甚者，强脉冲会打坏晶圆检测设备的光路和晶圆，由此带来的经济损失更是巨大。因此，脉冲稳定性是超快激光器的一个重要的指标，也是超快激光器在装调过程中格外需要注意的地方。因此，如何保证激光器长时间稳定锁模，减少因失锁带来的经济损失，是急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种固体激光器及其锁模自优化方法，该锁模自由化方法能够在固体激光器运行过程中提高脉冲重复频率
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种固体激光器的锁模自优化方法，所述固体激光器利用半导体可饱和吸收镜锁模产生脉冲激光，所述锁模自优化方法包括：
3、s1、控制系统根据期望重复频率判断是否存在满足所述期望重复频率的预存重复频率；
4、s2、若存在，则所述控制系统将所述半导体可饱和吸收镜移动到与所述预存重复频率对应的位置上，并加载泵浦电流使激光输出功率达到与所述预存重复频率对应的输出功率；否则，所述控制系统确定与期望重复频率最接近的第一重复频率，并将所述半导体可饱和吸收镜移动到所述第一重复频率对应的位置上，加载泵浦电流使激光输出功率达到与所述第一重复频率对应的功率值；
5、s3、所述控制系统判断当前重复频率是否满足所述期望重复频率；
6、s4、若不满足，则所述控制系统调整所述半导体可饱和吸收镜的角度，使所述固体激光器的平均功率最高，且输出光斑的圆度大于第一阈值；否则，直接进入s5；
7、s5、所述控制系统微调所述固体激光器的参数，使重复频率单一稳定。
8、可选的，在所述控制系统调整所述半导体可饱和吸收镜的角度，使所述激光器的平均功率最高，且输出光斑的圆度大于第一阈值之后，还包括：
9、s6、所述控制系统判断当前重复频率是否满足所述期望重复频率；
10、s7、若不满足，则按预设幅度步进增加泵浦电流，直至最大允许的泵浦电流；否则，直接进入s5。
11、可选的，在按预设幅度步进增加泵浦电流，直至最大允许的泵浦电流的过程中，还包括：
12、s8、增加泵浦电流期间，所述控制系统判断当前重复频率是否满足所述期望重复频率；
13、s9、若不满足，则前后调整泵浦准直聚焦输出装置的位置；否则，直接进入s5。
14、可选的，在前后调整泵浦准直聚焦输出装置的位置的过程中，还包括：
15、s10、所述控制系统判断当前重复频率是否满足所述期望重复频率；
16、s11、若不满足，则变换所述半导体可饱和吸收镜在光路中的工作点位，重新执行s3；否则，直接进入s5。
17、可选的，所述控制系统确定与期望重复频率最接近的第一重复频率，包括：
18、所述控制系统获取所述固体激光器可输出的重复频率范围；
19、在所述重复频率范围内，确定与所述期望重复频率之间差值最小的重复频率为所述第一重复频率。
20、可选的，所述控制系统微调所述固体激光器的参数，包括：
21、所述控制系统调节泵浦电流、泵浦准直聚焦输出装置位置、半导体可饱和吸收镜位置、半导体可饱和吸收镜角度以及半导体可饱和吸收镜温度的一种或多种。
22、可选的，所述第一阈值不小于90％。
23、根据本专利技术的另一方面，提供了一种固体激光器，包括泵浦源、激光晶体、泵浦准直聚焦输出装置、半导体可饱和吸收镜、输出镜以及控制系统，所述控制系统用于执行上述的锁模自优化方法。
24、可选的，还包括功率探测器和光脉冲计数器。
25、可选的，所述输出镜的输出端镀有增透膜，面对谐振腔的一端镀有部分透射膜。
26、本专利技术实施例提供的固体激光器的锁模自优化方法，先通过控制系统根据期望重复频率判断是否存在满足期望重复频率的预存重复频率；若存在，则控制系统将半导体可饱和吸收镜移动到与预存重复频率对应的位置上，并加载泵浦电流使激光输出功率达到与预存重复频率对应的输出功率；否则，控制系统确定与期望重复频率最接近的第一重复频率，并将半导体可饱和吸收镜移动到第一重复频率对应的位置上，加载泵浦电流使激光输出功率达到与第一重复频率对应的功率值；然后控制系统判断当前重复频率是否满足期望重复频率；若不满足，则控制系统调整半导体可饱和吸收镜的角度，使固体激光器的平均功率最高，且输出光斑的圆度大于第一阈值；否则，控制系统微调固体激光器的参数，使重复频率单一稳定。本专利技术实施例的技术方案，通过控制系统可实现固体激光器各元器件参数的监测，实现激光器参数的高精度控制调节，保证各元器件在最有效的状态下工作，并实现激光脉冲重复频率的自动优化调节。用户可自设定工作频率，控制系统通过控制各个元器件的工作条件，保证工作频率稳定。
27、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，所述固体激光器利用半导体可饱和吸收镜锁模产生脉冲激光，所述锁模自优化方法包括：
2.根据权利要求1所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，在所述控制系统调整所述半导体可饱和吸收镜的角度，使所述激光器的平均功率最高，且输出光斑的圆度大于第一阈值之后，还包括：
3.根据权利要求2所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，在按预设幅度步进增加泵浦电流，直至最大允许的泵浦电流的过程中，还包括：
4.根据权利要求3所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，在前后调整泵浦准直聚焦输出装置的位置的过程中，还包括：
5.根据权利要求1所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，所述控制系统确定与期望重复频率最接近的第一重复频率，包括：
6.根据权利要求1所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，所述控制系统微调所述固体激光器的参数，包括：
7.根据权利要求1所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，所述第一阈值不小于90％。
8.一种固体激光
9.根据权利要求8所述的固体激光器，其特征在于，还包括功率探测器和光脉冲计数器。
10.根据权利要求8所述的固体激光器，其特征在于，所述输出镜的输出端镀有增透膜，面对谐振腔的一端镀有部分透射膜。
...【技术特征摘要】
1.一种固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，所述固体激光器利用半导体可饱和吸收镜锁模产生脉冲激光，所述锁模自优化方法包括：
2.根据权利要求1所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，在所述控制系统调整所述半导体可饱和吸收镜的角度，使所述激光器的平均功率最高，且输出光斑的圆度大于第一阈值之后，还包括：
3.根据权利要求2所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，在按预设幅度步进增加泵浦电流，直至最大允许的泵浦电流的过程中，还包括：
4.根据权利要求3所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，在前后调整泵浦准直聚焦输出装置的位置的过程中，还包括：
5.根据权利要求1所述的固体激光器的锁模自优化方法，其特征在于，所述控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：马刚飞，相宇阳，陈剑，俞胜武，
申请(专利权)人：无锡卓海科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。