专利名称：高精度同步控制器的制作方法
技术领域：
本发明属光电子控制器，是飞秒激光脉冲放大器泵浦光脉冲与被放大飞秒脉冲的同步控制器。
染料常被用作超短脉冲放大的增益介质。为获得尽可能高而稳定的增益，必须保证泵浦光脉冲与被放大脉冲在染料放大器中的同步。T.L.Gustifson等人在1982年9月的Opt.Comm.Vol.43，No.2第141页介绍了一种超短脉冲放大的同步方法。其同步控制方式为在被放大脉冲激光腔和泵浦激光腔内分别置入一个腔倒空开关。开启被放大脉冲激光腔内倒空开关的驱动器为主驱动器，而另一个开关的驱动器为从驱动器。主驱动器在开启其倒空开关的同时，发出信号给一个脉冲发生器，由它产生脉冲信号触发从驱动器，开启泵浦激光器内的腔倒空开关，这样就实现了两个倒空输出脉冲在染料放大器中的同步。该同步方式的缺点是由于采用了一个信号发生器、两个腔倒空开关和两个驱动器，结构较复杂。此外，由于被放大脉冲激光腔内插入腔倒空开关，增加了腔内的损耗。
本发明的目的是用一个简单的光电“与”门电路和一个腔倒空开关实现被放大飞秒脉冲与泵浦光脉冲在染料放大器中的同步。
图1是飞秒脉冲放大器示意图。
图中1是飞秒脉冲激光器，20是染料盒，腔镜12、NdYAG激光棒13、偏振反射器15、调Q晶体16、腔镜18构成泵浦光激光器，或称调QNdYAG激光器。本发明的高精度同步控制器由置于泵浦激光腔内的腔倒空开关14、该开关的驱动器11和一个光电“与”门组成。所说的光电“与”门包括由光电管2、延时线3、输入耦合电阻4和二极管8组成的输入回路程;输出耦合电阻7、二极管9和电容10组成的输出回路，与驱动器11相接;由高速PIN管6、电容5和电阻7构成触发电路，PIN管的光电阴极正对泵浦光激光器输出腔镜12，PIN管正极接电源正极，负极接二极管8、二极管9和电阻7的节点，并经电阻7接地，电容5与PIN管和电阻7并联。
为了便于调节PIN管接收泵浦激光的强度，最好在腔镜12与PIN管之间加一块毛玻璃17。
本发明的工作过程是这样的飞秒脉冲激光器1输出的飞秒脉冲序列分光并经光电管2接收后转换成电脉冲序列，经延时线3和输入耦合电阻4输入到二极管8。当高速PIN管6没有接收到光脉冲时，B点(电阻7和PIN管6与二极管8和二极管9的节点)的电位为零，A端的电脉冲不能经B点由C端输出，光电“与”门为关闭状态。调QNdYAG激光器工作，产生调Q脉冲由腔镜12输出，该光脉冲被高速PIN管接收后产生光电流，B点呈现高电位，二极管8导通，A端的电脉冲即通过二极管8和二极管9、电容10后加到驱动器11，开启倒空开关14，改变调QNdYAG激光腔内光脉冲的偏振(由垂直偏振变成水平偏振)，从偏振反射器15透射输出调Q泵浦光脉冲(称为倒空脉冲)。为了改变PIN管6的接收强度，在腔镜12和PIN管6之间加入一块毛玻璃17，适当选择17在6与12之间的位置，就可改变PIN管6的接收强度，从而在调Q脉冲峰值附近脉冲平滑部分触发光电“与”门，开启倒空开关14，获得稳定的倒空脉冲输出。不难选择本发明采用的电路元件，并调节延时线3，就可实现倒空脉冲与被放大脉冲的高精度同步。
实施例当我们选择电阻4为560欧，电容5为1微法、电容10为43微微法，电阻7为1千欧，PIN管的响应时间小于800微微秒，二极管8和9的响应时间小于1毫微秒，并用于图1所示的飞秒脉冲激光放大器，获得同步精度为1纳秒，染料激光的104单程增益。
本发明的优点是同步精度高，结构简单，主激光腔内损耗小，工作稳定。
权利要求
1.一种用于飞秒激光脉冲放大器中泵浦激光脉冲和被放大飞秒激光脉冲的高精度同步控制器，置于泵浦激光腔内的腔倒空开关14和驱动器11，其特征在于还有一个光电“与”门，该光电“与”门包括1>输入回路，由光电管2、延时线3、输入耦合电阻4和二极管8组成；2>输出回路，由输出耦合电阻7、二极管9和电容10组成，并与驱动器11相接；3>触发电路，包括高速PIN管6、电容5和电阻7，PIN管的光电阴极正对泵浦激光腔镜12，PIN管正极接电源正极，负极接二极管8、二极管9和电阻7的节点，并经电阻7接地，电容5与PIN管和电阻7并联。
2.按照权利要求1的高精度同步控制器，其特征是在泵浦激光腔镜12与PIN管6之间有一块毛玻璃17。
全文摘要
用于飞秒激光脉冲放大器中泵浦激光脉冲和被放大飞秒激光脉冲的高精度同步控制器，由置于泵浦激光腔内的倒空开关及其驱动器和一个光电“与”门组成。其特点是结构简单，工作稳定，同步精度达1纳秒。
文档编号H01S3/11GK1073052SQ9110755
公开日1993年6月9日 申请日期1991年12月7日 优先权日1991年12月7日
发明者沈晋汇, 肖纲要, 何慧娟, 刘玉璞, 张影华, 陆培华 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所