【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光，尤其涉及激光放大装置和激光放大方法。
技术介绍
1、随着科学技术的进步，越来越多的器件需要同时实现复杂的功能，因此相应的材料也愈发复合化。为了实现相应材料的精准加工，需要相应的激光加工系统具有多脉冲体制运转特性，例如在某些应用场景中，可能需要将具有不同脉冲宽度（简称脉宽）的脉冲激光进行组合以获得最佳加工效果，具体例如将纳秒和皮秒脉冲激光组合输出，或者是将纳秒和飞秒脉冲激光组合输出，亦或是将纳秒/皮秒/飞秒脉冲激光同时组合输出；在另一些应用场景中，可能还需要将连续、准连续或脉冲激光组合输出，等等。
2、针对以上需求，现有技术通常是利用多个单独的激光器各自发出不同脉宽的激光，然后利用偏振片对不同脉宽的激光进行偏振合束，以实现相同波长不同脉宽激光的组合，然而，这种方式一方面需要多个单独的激光器，势必会造成激光放大装置成本和体积的增加，另一方面，利用偏振片对不同脉宽的激光进行偏振合束，所输出的组合激光中不同脉宽的激光的空间偏振状态不一致，也会造成加工效果的影响。
3、因此，亟需提供一种激光放大装置及激光放大方法，以实现不同脉宽的激光组合输出的同时，不仅激光放大装置的集成成本较低、体积较小，而且所输出的不同脉宽的激光的偏振特性保持一致。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种激光放大装置和激光放大方法，以实现不同脉宽的激光组合输出的同时，不仅激光放大装置的集成成本较低、体积较小，而且所输出的不同脉宽的激光的偏振特性保持一致。>
2、为实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
3、一种激光放大装置，包括沿光路传输方向依次设置的激光种子源、合束器、准直器、预放大器和主放大器；
4、所述激光种子源用于输出种子激光至所述合束器，所述激光种子源至少为两个，其中，至少两个所述激光种子源输出的种子激光的脉宽不同；
5、所述合束器用于对输入的种子激光进行同轴同偏振态耦合；
6、所述准直器用于对所述合束器输出的激光进行准直；
7、所述预放大器和所述主放大器用于对经所述准直器准直后的激光依次进行放大，输出放大激光；
8、所述激光放大装置至少具有第一工作模式，当所述激光放大装置处于所述第一工作模式时，输出种子激光的脉宽不同的至少两个所述激光种子源向所述合束器输入种子激光。
9、可选的，所述合束器为光纤合束器。
10、可选的，至少两个所述激光种子源包括第一激光种子源和第二激光种子源；
11、所述第一激光种子源包括光纤锁模种子源和光纤声光调制器，所述光纤锁模种子源用于产生锁模种子激光，所述光纤声光调制器用于对所述锁模种子激光进行降频选单，输出第一种子激光；
12、所述第二激光种子源包括驱动电路和半导体种子源，所述半导体种子源在所述驱动电路的驱动电流和驱动时间的控制下输出第二种子激光，所述第一种子激光和所述第二种子激光的脉宽不同；
13、所述激光放大装置还包括主控板，所述主控板用于向所述光纤声光调制器发送第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述光纤声光调制器对所述锁模种子激光进行降频选单；所述主控板还用于向所述驱动电路发送第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述驱动电路的驱动电流和驱动时间。
14、可选的，所述激光放大装置还包括沿光路传输方向位于所述主放大器的输出端一侧的固体声光调制器，所述固体声光调制器用于对所述放大激光进行开关光控制；
15、所述主控板还用于向所述固体声光调制器发送第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述固体声光调制器对所述放大激光进行开关光控制。
16、可选的，所述第一种子激光为皮秒种子激光或飞秒种子激光；
17、所述第二种子激光为连续种子激光、准连续种子激光或纳秒种子激光；
18、当所述第一种子激光为飞秒种子激光时，所述激光放大装置还包括沿光路传输方向位于所述固体声光调制器的输出端一侧的压缩单元，所述压缩单元用于对经过所述固体声光调制器的放大激光进行脉宽压缩。
19、可选的，所述激光放大装置还具有第二工作模式，当所述激光放大装置处于所述第二工作模式时，所述第一控制信号控制所述光纤声光调制器输出第一种子激光；
20、当所述第一控制信号控制所述光纤声光调制器输出的第一种子激光的频率固定时，所述驱动电路不工作，所述半导体种子源不产生第二种子激光；
21、当所述第一控制信号控制所述光纤声光调制器输出的第一种子激光的频率降低时，所述第二控制信号控制所述驱动电路的驱动电流和驱动时间，进而控制所述半导体种子源产生阶段连续的第二种子激光，所述第二种子激光和所述第一种子激光的频率相同，且所述第二种子激光的时序位于所述第一种子激光的时序之前，使得所述第二种子激光充当阶段连续的消耗脉冲激光；所述固体声光调制器还用于在所述第三控制信号的控制下将放大后的所述消耗脉冲激光从所述放大激光中分离出去，保持输出的放大激光的能量一致性。
22、可选的，所述主控板还用于采集所述光纤锁模种子源产生的所述锁模种子激光，并基于所述锁模种子激光形成基准频率信号，以所述基准频率信号为时钟基准产生所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号。
23、可选的，所述激光放大装置还包括位于所述准直器和所述预放大器之间的隔离器，所述隔离器用于隔离所述放大激光向所述激光种子源的反向回光。
24、一种激光放大方法，应用于上述任一项所述的激光放大装置，所述激光放大装置至少具有第一工作模式，当所述激光放大装置处于所述第一工作模式时，所述激光放大方法包括：
25、利用至少两个激光种子源各自产生种子激光输入至合束器，其中，至少两个所述激光种子源输出的种子激光的脉宽不同，且输入所述合束器的种子激光中包括至少两种脉宽不同的种子激光；
26、利用所述合束器对输入的种子激光进行同轴同偏振态耦合；
27、利用准直器对所述合束器输出的激光进行准直；
28、利用预放大器和主放大器对经所述准直器准直后的激光依次进行放大，输出放大激光。
29、可选的，至少两个所述激光种子源包括第一激光种子源和第二激光种子源，所述第一激光种子源包括光纤锁模种子源和光纤声光调制器，所述第二激光种子源包括驱动电路和半导体种子源，所述激光放大装置还包括主控板，且所述激光放大装置还包括沿光路传输方向位于所述主放大器的输出端一侧的固体声光调制器；
30、所述激光放大装置还具有第二工作模式，当所述激光放大装置处于所述第二工作模式时，所述激光放大方法还包括：
31、利用所述主控板向所述光纤声光调制器发送第一控制信号，控制所述光纤声光调制器对所述光纤锁模种子源产生的锁模种子激光进行降频选单，输出第一种子激光；
32、当所述第一控制信号控制所述光纤声光调制器输出的第一种子激光的频率固定时，所述驱动电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光放大装置，其特征在于，包括沿光路传输方向依次设置的激光种子源、合束器、准直器、预放大器和主放大器；
2.根据权利要求1所述的激光放大装置，其特征在于，所述合束器为光纤合束器。
3.根据权利要求1所述的激光放大装置，其特征在于，至少两个所述激光种子源包括第一激光种子源和第二激光种子源；
4.根据权利要求3所述的激光放大装置，其特征在于，所述激光放大装置还包括沿光路传输方向位于所述主放大器的输出端一侧的固体声光调制器，所述固体声光调制器用于对所述放大激光进行开关光控制；
5.根据权利要求4所述的激光放大装置，其特征在于，所述第一种子激光为皮秒种子激光或飞秒种子激光；
6.根据权利要求4所述的激光放大装置，其特征在于，所述激光放大装置还具有第二工作模式，当所述激光放大装置处于所述第二工作模式时，所述第一控制信号控制所述光纤声光调制器输出第一种子激光；
7.根据权利要求6所述的激光放大装置，其特征在于，所述主控板还用于采集所述光纤锁模种子源产生的所述锁模种子激光，并基于所述锁模种子激光形成基准频率信号，以
8.根据权利要求1-7任一项所述的激光放大装置，其特征在于，所述激光放大装置还包括位于所述准直器和所述预放大器之间的隔离器，所述隔离器用于隔离所述放大激光向所述激光种子源的反向回光。
9.一种激光放大方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的激光放大装置，所述激光放大装置至少具有第一工作模式，当所述激光放大装置处于所述第一工作模式时，所述激光放大方法包括：
10.根据权利要求9所述的激光放大方法，其特征在于，至少两个所述激光种子源包括第一激光种子源和第二激光种子源，所述第一激光种子源包括光纤锁模种子源和光纤声光调制器，所述第二激光种子源包括驱动电路和半导体种子源，所述激光放大装置还包括主控板，且所述激光放大装置还包括沿光路传输方向位于所述主放大器的输出端一侧的固体声光调制器；
...【技术特征摘要】
1.一种激光放大装置，其特征在于，包括沿光路传输方向依次设置的激光种子源、合束器、准直器、预放大器和主放大器；
2.根据权利要求1所述的激光放大装置，其特征在于，所述合束器为光纤合束器。
3.根据权利要求1所述的激光放大装置，其特征在于，至少两个所述激光种子源包括第一激光种子源和第二激光种子源；
4.根据权利要求3所述的激光放大装置，其特征在于，所述激光放大装置还包括沿光路传输方向位于所述主放大器的输出端一侧的固体声光调制器，所述固体声光调制器用于对所述放大激光进行开关光控制；
5.根据权利要求4所述的激光放大装置，其特征在于，所述第一种子激光为皮秒种子激光或飞秒种子激光；
6.根据权利要求4所述的激光放大装置，其特征在于，所述激光放大装置还具有第二工作模式，当所述激光放大装置处于所述第二工作模式时，所述第一控制信号控制所述光纤声光调制器输出第一种子激光；
7.根据权利要求6所述的激光放大装置，其特征在于，所述主控板还用...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄祝龙，黄玉涛，张国新，苏盟，陈云飞，宋忠林，马敬跃，陈薪羽，金光勇，
申请(专利权)人：北京盛镭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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