一种激光器输出的控制方法及激光器的制造方法_2

文档序号:9435161阅读:来源:国知局
23的驱动电压,以降低声光Q开关23的Q值,从而增加激光器的谐振腔221内部损耗系数,阻止谐振腔221起振。在本实施方式中,增益介质26包括氦气、氖气、红宝石、砷化镓、硫化铬硫化锌、稀土粒子和氩离子。其中,稀土粒子可为Er、Nd和Yb等元素作为掺杂物制成的物体。
[0027]在本发明实施方式中,在激光器的增益介质吸收存储栗浦光,累积激光上能级反转粒子数的过程中,提高激光器的声光Q开关的驱动电压和/或提高栗浦源的驱动电流,并在声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前,以使激光器满足谐振腔起振条件,激光器输出第一光脉冲;在输出第一光脉冲后,在声光Q开关的同一工作周期内,继续提高声光Q开关的驱动电压和/或提高栗浦源的驱动电流,以在声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前激光器再次满足谐振腔起振条件,激光器输出第二光脉冲,其中,由于第一光脉冲和第二光脉冲均是在声光Q开关的同一个周期内输出的,实现在声光Q开关的同一周期内输出至少两个光脉冲,并且单个光脉冲的能量低,输出时间短。
[0028]本发明又提供了一种激光器输出的控制方法实施方式。请参阅图2,方法包括:
[0029]步骤S301:使激光器的栗浦源向激光器的谐振腔内输入栗浦光;
[0030]当栗浦源输出栗浦光后,谐振腔内的增益介质会吸收栗浦光,并激发激光上能级反转粒子数。
[0031]步骤S302:在激光器的增益介质吸收存储栗浦光累积激光上能级反转粒子数的过程中,以及在声光Q开关的工作周期内,提高激光器的声光Q开关的驱动电压和/或提高栗浦源的驱动电流,并以在声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前激光器满足谐振腔起振条件,激光器输出第一光脉冲;
[0032]当然,在刚开始累积激光上能级反转粒子数时,可降低声光Q开关的驱动电压,以降低声光Q开关的Q值,从而增加激光器的谐振腔内部损耗系数,阻止谐振腔起振。当激光上能级反转粒子数累积到一定阶段后,例如:激光上能级反转粒子数累积至最大值,才提高激光器的声光Q开关的驱动电压和/或提高栗浦源的驱动电流。
[0033]步骤S303:在激光器输出第一光脉冲后,继续在声光Q开关的工作周期内提高声光Q开关的驱动电压和/或提高栗浦源的驱动电流,以在声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前激光器再次满足谐振腔起振条件,激光器输出第二光脉冲;
[0034]声光Q开关的最大承受电压是指声光Q开关可承受的最大电压,当电压超过最大承受电压,声光Q开关就会损坏。而声光Q开关的驱动电压和提高栗浦源的驱动电流的增幅可以根据实际情况设定。
[0035]由于在激光器在输出第一光脉冲和第二光脉冲时,声光Q开关均没有达到其最大承受电压,因此,增益介质中累积激光上能级反转粒子数只是部分释放,没有全部释放,有利于为一下光脉冲累积激光上能级反转粒子数。在本实施方式中,谐振腔起振条件为激光器的谐振腔内增益系数大于激光器的谐振腔内部损耗系数。在激光器输出第一光脉冲或激光器输出第二光脉冲之后,激光器的谐振腔内增益系数均下降。谐振腔内增益系数的增加速度随着栗浦源的驱动电流增加而增加,声光Q开关的Q值随着声光Q开关的驱动电压的增加而增加,激光器的谐振腔内部损耗系数随着声光Q开关的Q值的增加而减小。
[0036]进一步的,在声光Q开关的驱动电压到达其最大承受电压,增益介质的激光上能级反转粒子消除后,重接将声光Q开关的驱动电压和栗浦源的驱动电流调低,进入下一个循环,则方法还包括:
[0037]步骤S304:在声光Q开关的驱动电压到达其最大承受电压,并且增益介质的激光上能级反转粒子消除后,将声光Q开关的驱动电压下调至第一预定值,栗浦源的驱动电流下调至第二预定值,并返回步骤S302。
[0038]第一预定值和第二预定值是数值较低的数值,为了避免在增益介质累积的激光上能级反转粒子较少,谐振控出现振动。
[0039]当然,激光器输出第一光脉冲和第二光脉冲后,还可以使第一光脉冲打到被加工物体上,以及使第二光脉冲打到被加工物体上,实现对被加工物体进行激光加工处理。
[0040]在本发明实施方式中,在激光器的增益介质吸收存储栗浦光,累积激光上能级反转粒子数的过程中,提高激光器的声光Q开关的驱动电压和/或提高栗浦源的驱动电流,并在声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前,以使激光器满足谐振腔起振条件,激光器输出第一光脉冲;在输出第一光脉冲后,在声光Q开关的同一工作周期内,继续提高声光Q开关的驱动电压和/或提高栗浦源的驱动电流,以在声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前激光器再次满足谐振腔起振条件,激光器输出第二光脉冲,其中,由于第一光脉冲和第二光脉冲均是声光Q开关的同一个周期内输出的,实现在声光Q开关的同一周期内输出至少两个光脉冲,并且单个光脉冲的能量低,输出时间短。
[0041]以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种激光器输出的控制方法,其特征在于,包括: 使所述激光器的栗浦源向所述激光器的谐振腔内输入栗浦光; 在所述激光器的增益介质吸收存储所述栗浦光累积激光上能级反转粒子数的过程中,以及在声光Q开关的工作周期内,提高所述声光Q开关的驱动电压和/或提高所述栗浦源的驱动电流,并以在所述声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前,所述激光器满足谐振腔起振条件,所述激光器输出第一光脉冲; 在所述激光器输出第一光脉冲后,继续在所述声光Q开关的工作周期内提高所述声光Q开关的驱动电压和/或提高所述栗浦源的驱动电流,以在所述声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前,所述激光器再次满足所述谐振腔起振条件,所述激光器输出第二光脉冲。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于, 所述谐振腔起振条件为所述激光器的谐振腔内增益系数大于所述激光器的谐振腔内部损耗系数。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于, 在所述激光器输出第一光脉冲或所述激光器输出第二光脉冲之后,所述激光器的谐振腔内增益系数均下降; 所述谐振腔内增益系数的增加速度随着所述栗浦源的驱动电流增加而增加,所述声光Q开关的Q值随着所述声光Q开关的驱动电压的增加而增加,所述激光器的谐振腔内部损耗系数随着声光Q开关的Q值的增加而减小。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 在所述声光Q开关的驱动电压到达其最大承受电压,并且所述增益介质的激光上能级反转粒子消除后,将所述声光Q开关的驱动电压下调至第一预定值,所述栗浦源的驱动电流下调至第二预定值,并返回所述在所述增益介质吸收存储所述栗浦光以使所述增益介质的激光上能级反转粒子数累积的过程中,提高所述声光Q开关的驱动电压以提高所述声光Q开关的Q值和/或提高所述栗浦源的驱动电流的步骤。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于, 在所述激光器输出第一光脉冲时,所述方法还包括:使所述第一光脉冲打到被加工物体上; 在所述激光器输出第二光脉冲时,所述方法还包括:使所述第二光脉冲打到被加工物体上。6.—种激光器,其特征在于,包括:高反射率反射光纤光栅、低反射率反射光纤光栅、声光Q开关、栗浦源、控制器和增益介质,所述高反射率反射光纤光栅、低反射率反射光纤光栅和增益介质构成谐振腔,所述声光Q开关和栗浦源设置于所述谐振腔内,所述控制器分别与所述声光Q开关、栗浦源和增益介质连接; 所述栗浦源,用于向所述谐振腔输入栗浦光; 所述增益介质,用于存储所述栗浦光,累积激光上能级反转粒子数; 所述控制器,用于在所述增益介质累积激光上能级反转粒子数的过程中,以及在所述声光Q开关的工作周期内,提高所述声光Q开关的驱动电压和/或提高所述栗浦源的驱动电流,以在所述声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前所述激光器满足谐振腔起振条件,所述激光器输出第一光脉冲;在所述激光器输出第一光脉冲后,继续在所述声光Q开关的工作周期内提高所述声光Q开关的驱动电压和/或提高所述栗浦源的驱动电流,以在所述声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前所述激光器再次满足谐振腔起振条件,所述激光器输出第二光脉冲。7.根据权利要求6所述的激光器,其特征在于, 所述谐振腔起振条件为所述激光器的谐振腔内增益系数大于所述激光器的谐振腔内部损耗系数。8.根据权利要求7所述的激光器,其特征在于, 在所述激光器输出第一光脉冲或所述激光器输出第二光脉冲之所述激光器输出每一个光脉冲后,所述激光器的谐振腔内增益系数均下降; 所述谐振腔内增益系数的增加速度随着所述栗浦源的驱动电流增加而增加,所述声光Q开关的Q值随着所述声光Q开关的驱动电压的增加而,所述激光器的谐振腔内部损耗系数随着声光Q开关的Q值的增加而减小。9.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于, 所述控制器还用于: 在所述声光Q开关的驱动电压到达其最大承受电压,并且所述增益介质的激光上能级反转粒子被消除后,将所述声光Q开关的驱动电压下调至第一预定值,所述栗浦源的驱动电流下调至第二预定值。10.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于, 所述增益介质包括氦气、氖气、红宝石、砷化镓、硫化铬硫化锌、稀土粒子和氩离子。
【专利摘要】本发明公开了一种激光器输出的控制方法以及激光器,包括向激光器的谐振腔内输入泵浦光;在激光器的增益介质吸收存储泵浦光累积激光上能级反转粒子数的过程中,提高激光器的声光Q开关的驱动电压和/或提高泵浦源的驱动电流,并以在声光Q开关的驱动电压达到声光Q开关的最大承受电压之前,激光器满足谐振腔起振条件,输出第一光脉冲;继续在声光Q开关的工作周期内提高声光Q开关的驱动电压和/或提高泵浦源的驱动电流,以在声光Q开关的驱动电压达到最大承受电压之前激光器再次满足谐振腔起振条件,输出第二光脉冲。通过上述方式,本发明能够实现在声光Q开关的同一工作周期内输出至少两个光脉冲。
【IPC分类】H01S3/117
【公开号】CN105186281
【申请号】CN201510725154
【发明人】居剑, 王平成, 蒋峰
【申请人】深圳市创鑫激光股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月30日
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