[实用新型]基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤激光器，特别是一种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器，属于激光设备领域。 

背景技术

传统的脉冲光纤激光器，特点是谐振腔内加入了开关调制器件，所以其输出的激光以高能量脉冲的方式输出(如图2所示)，传统的光纤激光器有以下两个缺点： 

缺点一，传统光纤激光器的光谱带宽窄，SBS阈值功率低，在一定的脉冲峰值功率的情况下，容易产生非线性SBS,经放大后产生极高的峰值功率造成光纤烧断，这是目前国内外调Q脉冲光纤激光器难以实现高功率和可靠性差的根本原因。 

缺点二，传统调Q光纤激光器在谐振腔内插入调Q开关来实现脉冲输出，由于脉冲宽度与激光器谐振腔腔长成正比，因此，传统调Q光纤激光器只能实现固定脉宽的脉冲输出，无法实现激光脉冲脉宽的可调，对于一台平均功率确定的脉冲光纤激光器，在重复频率一定的情况下，由于脉宽不可调节，其每个脉冲的峰值功率是固定的，限制了脉冲光纤激光器的应用灵活性。 

在材料加工中，影响加工质量和生产能力的一些关键参数包括：峰值脉冲功率、脉冲能(mJ)、脉冲频率、平均功率、脉冲持续时间即脉宽和光束质量(M2)。例如：在加工敏感材料时，需要仔细控制热输入，通常最好采用较短的脉冲和较高的重复率，这就要求激光器的激光脉宽窄、峰值功率高。而在深度雕刻时，最好的雕刻质量却不是在峰值功率最高时取得，这就又要求激光器激光脉宽略宽、峰值功率略低。如果用户使用传统的脉冲光纤激光器来加工不同特性的材料，为了达到较佳效果，就要配备不同的激光器，大大增加了成本，如果共用加工平台，需要更换激光器，更是影响了加工效率。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器，它具有脉宽可灵活调整的优点，使其应用更加灵活，并且还具有功率高和稳定性好的优点。 

本实用新型的技术方案：一种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器，包括光路模组和电路模组； 

所述光路模组包括同轴依次连接的宽带种子源、第一光纤放大装置、声光/电光开关、1个以上的第二光纤放大装置和准直光隔离器； 

所述电路模组包括泵浦驱动电路、声光/电光驱动电路、输出控制电路和保护电路，声光/电光驱动电路与声光/电光开关电连接； 

泵浦驱动电路与宽带种子源、第一光纤放大装置和第二光纤放大装置电连接，泵浦驱动电路用于驱动宽带种子源、第一光纤放大装置和第二光纤放大装置产生泵浦激光；声光/电光驱动电路用于驱动声光/电光开关，使声光/电光开关将连续激光调制成脉冲激光，并且根据电信号脉宽的不同实现激光脉冲脉宽的可调，实现光脉宽从3ns到连续的可调；输出控制电路用于通过人机界面设置输出激光的脉宽、重频和功率，实现对激光器输出的控制；保护电路用于光纤激光器的光路监测和保护。 

前述的这种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器中，所述宽带种子源包括依次连接的泵浦源、(N+1)*1个第一合束器、第一在线光隔离器和宽带滤波器。 

前述的这种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器中，所述泵浦源包括m个第一泵浦激光器，所述第一合束器的m个泵浦端(m小于等于N)连接于所述的m个第一泵浦激光器，第一泵浦激光器与泵浦驱动电路电连接。 

前述的这种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器中，第一光纤放大装置包括第二在线光隔离器和第一光纤放大器，第一光纤放大器包括依次连接的m个第二泵浦激光器、(N+1)*1个第二合束器和第一增益光纤；所述第二合束器的m个泵浦端(m小于等于N)连接于所述的m个第二泵浦激光器，第二泵浦激光器与泵浦驱动电路电连接。 

前述的这种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器中，所述第二光纤放大装置包括第三在线光隔离器和第二光纤放大器，第二光纤放大器包括依次连接的m个第三泵浦激光器、(N+1)*1个第三合束器和第二增益光纤；所述第三合束器的m个泵浦端(m小于等于N)连接于所述的m个第三泵浦激光器，第三泵浦激光器与泵浦驱动电路电连接；第二增益光纤与准直光隔离器连接。 

前述的这种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器中，所述第一增益光纤和第二增益光纤为掺镱双包层光纤。 

前述的这种基于宽带种子源的脉宽可调脉冲光纤激光器中，第二增益光纤与准直光隔离器的熔接点处设置有光电探测器。