【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于gan高频脉冲种子光驱动波形补偿装置。
技术介绍
1、基于mopa结构的光纤激光器的种子源是该结构的核心，例如现有技术cn208904396u利用了自制的线性腔结构种子源，经过mopa结构的放大，实现了25w的全光纤结构单模输出。目前在mopa结构中，其种子光输出使用高速gan低侧驱动方案，作用于蝶形种子源激光器负端。利用超高速gan fet驱动器，实现种子光脉冲的高重复频率、低延迟、极窄脉宽、低失真、低功耗等特点。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于gan高频脉冲种子光驱动波形补偿装置，克服了现有技术的不足，设计合理。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种基于gan脉冲种子光驱动波形补偿装置，包括可控电源系统、种子源激光器、mopa激光器控制核心、基于gan的种子源激光器驱动电路、mopa放大级；在可控电源系统和种子源激光器之间增加电感l；mopa激光器控制核心电连接可控电源系统，可控电源系统电连接电感l的第一端，电感l的第二端电连接种子源激光器，mopa激光器控制核心同时还电连接基于gan的种子源激光器驱动电路，基于gan的种子源激光器驱动电路电连接至种子源激光器；种子源激光器输出的种子光输出至mopa放大级进行放大。
4、优选地，电流斜率为3.1a/us至5.3a/us。
5、优选地，电感l的参数范围是70nh-130nh。
6、优选地，
7、优选地，可控电源系统的电流输出侧连接电感l的第一端，电感l的第二端连接蝶形种子源激光器的电源输入侧；蝶形种子源激光器的驱动侧连接基于gan的种子源激光器驱动电路；mopa激光器控制核心可以控制可控电源系统的电压大小调节以及电压on/off；mopa激光器控制核心还可以对基于gan的种子源激光器驱动电路进行控制调节，蝶形种子源激光器的光学输出端连接mopa放大级。
8、优选地，mopa激光器控制核心采用fpga+mcu的结构。
9、优选地，电感值的选择依据是ε＝l*(di/dt)，其中ε等价于其功耗，di/dt是电流斜率。
10、优选地，mopa 200w激光器输出光脉冲波形，产生了均匀的平顶脉冲状态；mopa放大后单脉冲能量达到1.5mj。
11、优选地，电流斜率为为4a/us，电感l为100nh。
12、一种基于gan的脉冲种子光驱动波形补偿方法，采用上述的基于gan脉冲种子光驱动波形补偿装置。通过mopa激光器控制核心控制可控电源系统和gan的种子源激光器驱动电路以使得蝶形种子源激光器输出经过预补偿整形的高频种子光，种子光输出至mopa放大极进行放大。
13、本专利技术提供了一种基于gan的高频脉冲种子光驱动波形补偿装置及补偿方法。通过在可控电源系统和种子源激光器之间增加电感l，整形电流矩形波的上升沿，改变了矩形波半宽以上的上升沿斜率，而下降沿在小电感量和gan高速关断的特性下，基本没有受到影响，快速关断。通过本方案电路改进，蝶形种子源激光器中种子光矩形脉冲做了预补偿整形，上升沿产生了明显的斜率变化。大大改善了mopa放大级中脉冲畸形问题；通过计算与试验获取了最优的参数，采用100nh附近的电感，斜率值为4a/us左右，可以获得最优的脉冲整形效果，以此获得优良的mopa放大后高单脉冲能量的输出。
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1.一种基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，包括可控电源系统1、种子源激光器2、MOPA激光器控制核心3、基于GaN的种子源激光器驱动电路4、MOPA放大级5；其特征在于，在可控电源系统1和种子源激光器2之间增加电感L；MOPA激光器控制核心3电连接可控电源系统1，可控电源系统1电连接电感L的第一端，电感L的第二端电连接种子源激光器2，MOPA激光器控制核心3同时还电连接基于GaN的种子源激光器驱动电路4，基于GaN的种子源激光器驱动电路4电连接至种子源激光器2；种子源激光器2输出的种子光输出至MOPA放大级5进行放大。
2.根据权利要求1的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，电流斜率为3.1A/us至5.3A/us。
3.根据权利要求1的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，电感L的参数范围是70nH-130nH。
4.根据权利要求1的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，脉冲种子光的频率范围是1KHz--4MHz，种子源激光器为蝶形种子源激光器。
5.根据权利要求1的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，可控电源系统1的电流
6.根据权利要求1的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，MOPA激光器控制核心3采用FPGA+MCU的结构，电流斜率为为4A/us。
7.根据权利要求1的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，电感值的选择依据是ε＝L*(di/dt)，其中ε等价于其功耗，di/dt是电流斜率，蝶形种子源功耗选择400mW。
8.根据权利要求1的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，MOPA 200W激光器输出光脉冲波形，产生了均匀的平顶脉冲状态；MOPA放大后单脉冲能量达到1.5mJ。
9.根据权利要求7的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，电流斜率为为4A/us，电感L为100nH。
10.一种基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一的基于GaN脉冲种子光驱动波形补偿装置，通过MOPA激光器控制核心控制可控电源系统和基于GaN的种子源激光器驱动电路以使得蝶形种子源激光器输出经过预补偿整形的种子光，种子光输出至MOPA放大极进行放大。
...【技术特征摘要】
1.一种基于gan脉冲种子光驱动波形补偿装置，包括可控电源系统1、种子源激光器2、mopa激光器控制核心3、基于gan的种子源激光器驱动电路4、mopa放大级5；其特征在于，在可控电源系统1和种子源激光器2之间增加电感l；mopa激光器控制核心3电连接可控电源系统1，可控电源系统1电连接电感l的第一端，电感l的第二端电连接种子源激光器2，mopa激光器控制核心3同时还电连接基于gan的种子源激光器驱动电路4，基于gan的种子源激光器驱动电路4电连接至种子源激光器2；种子源激光器2输出的种子光输出至mopa放大级5进行放大。
2.根据权利要求1的基于gan脉冲种子光驱动波形补偿装置，电流斜率为3.1a/us至5.3a/us。
3.根据权利要求1的基于gan脉冲种子光驱动波形补偿装置，电感l的参数范围是70nh-130nh。
4.根据权利要求1的基于gan脉冲种子光驱动波形补偿装置，脉冲种子光的频率范围是1khz--4mhz，种子源激光器为蝶形种子源激光器。
5.根据权利要求1的基于gan脉冲种子光驱动波形补偿装置，可控电源系统1的电流输出侧连接电感l的第一端，电感l的第二端连接蝶形种子源激光器2的电源输入侧；蝶形种子源激光器的驱动侧连接基于gan的种子源激光器驱动电路4；m...
【专利技术属性】
技术研发人员：王传刚，张先明，刘进辉，丁建武，
申请(专利权)人：南通极瓦特激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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