[发明专利]时域波形可控的激光产生系统及方法

权利要求书

1.一种时域波形可控的激光产生系统，其特征在于，包括：

移频系统、光纤放大器、模式匹配器、固体放大器及反馈装置；

所述移频系统，与所述光纤放大器连接，用于接收激光并实时调制激光的频率；

所述光纤放大器，与所述模式匹配器连接，用于放大激光的功率；

所述模式匹配器，与所述固体放大器连接，用于将放大功率后的激光与所述固体放大器中的泵浦光进行模式匹配；

所述固体放大器，与所述反馈装置连接，用于将所述模式匹配器模式匹配后的激光进行功率放大，并输出时域波形可控的激光；

所述反馈装置，与所述移频系统连接，用于将光信号转换成电信号并发送至移频系统；

所述移频系统包括：

光开关、声光移频器、光放大器及自由光纤；

所述光开关，与所述声光移频器连接，用于接收激光并选通光路；

所述声光移频器，与所述光放大器连接，用于将移频信号加载到激光上；

所述光放大器，与所述自由光纤连接，用于放大调制后的激光脉冲功率，以补偿光通损耗；

所述自由光纤，与所述光开关连接，用于控制激光循环时间。

2.根据权利要求1所述的时域波形可控的激光产生系统，其特征在于，所述光纤放大器包括：

第一泵浦光源、泵浦合束器及增益光纤；

所述第一泵浦光源，与所述泵浦合束器连接，用于提供泵浦光；

所述泵浦合束器，与所述增益光纤连接，用于将泵浦光与激光合束得到合束光，并发送至所述增益光纤；

所述增益光纤，与所述泵浦合束器连接，用于放大所述合束光的功率。

3.根据权利要求1所述的时域波形可控的激光产生系统，其特征在于，所述固体放大器包括：

激光增益介质、泵浦耦合镜及第二泵浦光源；

所述激光增益介质，设置在所述泵浦耦合镜的一侧，用于放大激光的功率；

所述第二泵浦光源，设置在所述泵浦耦合镜的另一侧，用于提供泵浦光；

所述泵浦耦合镜，设置于所述激光增益介质与第二泵浦光源之间，用于耦合泵浦光与激光。

4.根据权利要求1所述的时域波形可控的激光产生系统，其特征在于，所述反馈装置包括：

分束镜、光电转换器及电子分析控制器；

所述分束镜，设置在所述光电转换器一侧，用于对激光进行反射及折射，并将反射或折射的激光发送至所述光电转换器；

所述光电转换器，与所述电子分析控制器连接，用于将光信号转换成电信号；

所述电子分析控制器，与所述移频系统连接，用于分析接收到的电信号，并将相应的控制信号发送至所述移频系统。

5.根据权利要求1所述的时域波形可控的激光产生系统，其特征在于，还包括：

隔离器，与所述移频系统及光纤放大器连接，用于隔离反射的激光以保护激光源。

6.根据权利要求1所述的时域波形可控的激光产生系统，其特征在于，所述光开关包括：2×2光开关。

7.根据权利要求1所述的时域波形可控的激光产生系统，其特征在于，所述激光的光源包括：光纤种子光源。

8.一种时域波形可控的激光产生方法，由权利要求1所述的时域波形可控的激光产生系统实现，其特征在于，包括：

初始激光经过所述移频系统，实时调制激光频率，光纤放大器将所述初始激光进行功率放大，功率放大后的激光通过模式匹配器与固体放大器中的泵浦光进行模式匹配，获得匹配后的激光，所述固体放大器将所述匹配后的激光进行功率放大，输出时域波形可控的激光；

反馈装置获取反馈光信号，将所述反馈光信号转换成电信号并进行分析，得到分析后的电信号，将所述分析后的电信号发送至移频系统，移频系统根据分析后的电信号，对所述初始激光进行频率调制，从而实现对激光波形的控制。