[发明专利]高功率脉冲可裁剪式固体激光器

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，涉及一种脉冲和准连续固体激光器的脉冲裁剪技术和光纤合束技术，特别涉及一种高功率脉冲可裁剪式固体激光器。

背景技术

目前，国内在现有技术中的固体激光器在通过增加脉冲重复频率，获得高平均功率激光输出时，往往激光脉冲的峰值功率会降低；通过调Q技术积累上能级寿命的反转离子数，获得高的脉冲峰值功率时，往往使得激光的平均功率会变化。对高脉冲能量长脉冲激光的波形控制，主要是通过泵浦电脉冲的波形控制来实现的，如三角波、各种异型波。这种控制方式，往往导致输出激光脉冲的不稳定。随着中小功率脉冲固体激光器的日益成熟，激光光束质量越来越好，脉冲稳定性越来越高，越来越可以作为基本模块，通过光束合束和脉冲控制叠加的方式，来获得激光束平均功率不变，脉冲形状可裁剪的（即脉冲峰值功率可变）的激光器。获得平均功率不变、峰值功率可调的脉冲激光输出，即可灵活地进行激光脉冲的裁剪，获得各种不同形状的激光脉冲，这一直是激光器领域急需解决的问题。

发明内容

本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为解决能够在保持激光束平均功率不变的情况下，实现脉冲波形变化可调、脉冲峰值功率可控的要求，提供一种高功率脉冲可裁剪式固体激光器。

本发明高功率脉冲可裁剪式固体激光器内容简述：

本发明高功率脉冲可裁剪式固体激光器，其特征在于：高功率脉冲可裁剪式固体激光器是并联式脉冲固体激光器，设有3≤n≤38台脉冲固体激光器的基本激光发射模块、时序电路控制模块及光纤合束器，时序电路控制模块控制各基本激光发射模块的激光输出，每一基本激光发射模块的激光束通过光纤合束器进行合束，最后获得平均功率不变、脉冲形状可裁剪、脉冲峰值功率可调的激光脉冲。

整个系统包括n（3≤n≤38）个激光发射基本模块、时序电路控制器、一个光纤合束器，当时序电路控制模块有n个输出电信号t1,t2……tn，分别控制n（3≤n≤38）个激光发射基本模块的激光输出，实现时域上对激光脉冲输出时间的控制，每个激光发射基本模块的输出激光，经过光学耦合系统，耦合进一根光纤中，通过光纤合束器，实现n（3≤n≤38）束激光的空间合束。

当时序电路控制器使3个激光基本模块同相位输出时，一个激光基本模块的脉冲峰值功率为p瓦， 3个激光基本模块的输出光束耦合进入光纤合束器的输入端后，光纤合束器输出的激光脉冲峰值功率为3p瓦。

当时序电路控制器使3个激光基本模块的激光脉冲时间上部分叠加，且无间隙输出时，获得一个阶梯形的光束输出。

本发明高功率脉冲可裁剪式固体激光器，与现有的技术相比可以非常方便地获得各种激光脉冲形状，且能保证激光平均功率的稳定性，还可方便地获得高平均功率激光束，并能有效的延长整个激光设备的使用寿命，降低成本。

附图说明   

图1是高功率脉冲可裁剪式固体激光器结构框图；

图2 是3个激光基本模块同相位输出波形图；

图3是3个激光基本模块时间上依次无间隙输出波形图；

图4 是由3个激光基本模块获得阶梯型输出波形图。

具体实施方式                                                                                  

本发明高功率脉冲可裁剪式固体激光器是这样实现的，高功率脉冲可裁剪式固体激光器是并联式脉冲固体激光器，设有3≤n≤38台脉冲固体激光器的基本激光发射模块、时序电路控制模块及光纤合束器，时序电路控制模块控制各基本激光发射模块的激光输出，每一基本激光发射模块的激光束通过光纤合束器进行合束，最后获得平均功率不变、脉冲形状可裁剪、脉冲峰值功率可调的激光脉冲。

下面结合实施例及附图作具体说明。

实施例1

见图1，本发明提供了一种获得激光束平均功率不变，激光脉冲可剪裁的方法。整个系统包括n（3≤n≤38）个激光发射基本模块、时序电路控制器、一个光纤合束器。

当时序电路控制模块有n个输出电信号t1,t2……tn，分别控制n（3≤n≤38）个激光发射基本模块的激光输出，实现时域上对激光脉冲输出时间的控制，每个激光发射基本模块的输出激光，经过光学耦合系统，耦合进一根光纤中，通过光纤合束器，实现n（3≤n≤38）束激光的空间合束。

实施例2