一种脉冲时序可调控的激光产生装置

文档序号:36200027发布日期:2023-11-30 02:45阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:包括,时序控制器、多个驱动电源、多个泵浦源、多个光束准直整形透镜组、合束器、耦合透镜组、激光腔镜、激光介质、调q开关、激光输出耦合镜;时序控制器的多个输出端口与多个驱动电源的输入端口相连,用于生成多个触发信号,并将每个触发信号发送到对应的驱动电源,每个驱动电源连接一个泵浦源,驱动电源根据接收到的触发信号作用于对应的泵浦源;每个泵浦源对应一个光束准直整形透镜组,各个光束准直整形透镜组共同对应一个合束器,合束器与耦合透镜组、激光腔镜、激光介质、调q开关、激光输出耦合镜依次安装在机体内。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:驱动电源采用脉冲式驱动电源;触发信号为脉冲电信号,包括泵浦触发信号和调q触发信号;时序控制器周期性地向驱动电源发送同步触发信号,同步输出信号脉宽可调、频率可调,令驱动电源对泵浦源的作用时间存在延时,并且时间间隔可调。

3.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:时序控制器是多通道信号发生器,或者是通过现场可编程逻辑门阵列设计的电路;时序控制器还连接有温度控制装置,用于对泵浦源的温度进行监测控制。

4.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:泵浦源为形成长脉冲泵浦脉冲的泵浦源;对于一种有多个不同波长的增益吸收谱带的增益介质,泵浦源为多个不同波长的泵浦源或多个同一波长的泵浦源;且泵浦源能对其偏振态进行一定程度的改变,能具有不同的偏振态;泵浦源,用于执行泵浦触发信号的控制指令,将泵浦脉冲作用到激光介质中。

5.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:光束准直整形透镜组采用球面透镜、非球面透镜、柱面镜、平面镜多种透镜进行组合;每一路泵浦源对应一种光束准直整形透镜组;光束准直整形透镜组的进光侧设置在泵浦源的出光侧之后,用于对泵浦脉冲激光进行光束整形,通过透镜组整形后形成准直光,从而提高通光效率,减小光束发散角。

6.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:合束器能够根据泵浦源的特征来进行选择;当合束器为色散元件时,采用棱镜、布儒斯特角棱镜、衍射光栅、反射光栅、具有不对称性结构的晶体这些具备色散能力的光学元件,将来自不同方向的不同波长的泵浦光合并在一路通光方向,在实际应用中,能够按需组合,这取决于需要分离的泵浦波长范围、折射率、反射率、衍射效率和精度问题;当合束器为光纤合束器时,利用光纤的折射和全反射,将来自不同方向的泵浦光耦合在一起,并通过光纤的尾部传输;当合束器为偏振分光器时,能够采用偏振分束棱镜、光纤耦合输出偏振分束器、合束器,能够将不同方向的不同偏振态的泵浦光合并在一路光通道输出;当合束器为前后表面分别镀对应泵浦波长的高透和高反膜的45°二向色镜时,能够将不同方向的不同波长的泵浦光合并在同一光路中输出;合束器将经光束准直整形透镜组整形准直好的来自不同方向的多路泵浦光脉冲合成一路激光,转化为单一的,具有准确方向的光束。

7.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:耦合透镜组,采用凸透镜和凸透镜组合,或凸透镜和凹透镜组合;耦合透镜组的进光侧设置在所述泵浦合束器的出光侧之后,用于对入射到激光介质的泵浦脉冲激光进行准直和尺寸调整,以使得泵浦脉冲激光调整后的尺寸和所述激光谐振腔中的激光基模进行匹配。

8.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:激光介质采用晶体材料,或者采用单掺、键合或者胶合稀土离子的激光晶体、玻璃、陶瓷、光纤,染料,钛蓝宝石;激光介质,是根据所述泵浦触发信号,用于为所述泵浦脉冲提供增益区域。

9.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:泵浦源在时序控制器的作用下,多个泵浦源对激光介质的泵浦存在延时,对应产生的脉冲串激光也存在延时,脉冲串激光间的时间间隔由泵浦源间的时间间隔决定。

10.根据权利要求1所述的一种脉冲时序可调控的激光产生装置,其特征在于:泵浦源在时序控制器的作用下,通过对泵浦源的工作周期、占空比、同步时序的控制,从而对输出脉冲串激光中的子脉冲个数、子脉冲间的脉冲延时进行控制,最终实现脉冲激光的输出任意可调目的。


技术总结
本发明的脉冲时序可调控的激光产生装置,包括,时序控制器、驱动电源、泵浦源、光束准直整形透镜组、合束器、耦合透镜组、激光腔镜、激光介质、调Q开关、激光输出耦合镜。时序控制器的多个输出端口与多个驱动电源的输入端口相连,用于生成多个触发信号,并将每个触发信号发送到对应的驱动电源,每个驱动电源连接一个泵浦源。本发明具有结构紧凑,易集成,时序可编程控制脉冲串工作模式的优点,其中,通过增加电调制信号的时间和序列调节功能,对多个不同波长的泵浦源或多个同一波长的泵浦源进行分时脉冲泵浦,激光腔内使用调Q器件产生多个激光脉冲序列,能够突破脉冲串激光时序难以精确控制的问题,有效地拓展脉冲串激光器的应用领域。

技术研发人员:张鸿博,张妮慧,辛迪,周旭彦,董凤鑫,郑婉华
受保护的技术使用者:中国科学院大学
技术研发日:20230530
技术公布日:2024/1/15
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