[实用新型]激光器预偏置装置和激光系统

说明书

本申请涉及一种激光器预偏置装置和激光系统。该装置包括产生预偏置信号的预偏置发生模块，接收预偏置信号和外部脉冲信号、输出叠加信号的信号叠加模块，以及接收叠加信号、驱动外部激光器输出激光的驱动模块；其中，预偏置发生模块、信号叠加模块和驱动模块依次连接，驱动模块与外部激光器连接。本申请的方案通过在外部激光器的驱动信号中叠加一预偏置信号，使其在无外部脉冲信号输出时有微弱的直流功率输出，在有外部脉冲信号输出时，激光器不会进行调制，其输出功率完全线性，最终放大输出时，其峰值会大幅度降低，从而提高了激光器的稳定性和输出可用能量占比。

技术领域

本申请涉及激光器技术领域，特别是涉及一种激光器预偏置装置和激光系统。

背景技术

目前，激光器包括气体激光器，半导体激光器、液体激光器和光纤激光器等类型。其中，光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，传统的光纤激光器类型包括调Q技术和MOPA(Master Oscillator Power-Amplifier，主控振荡器的功率放大器)技术两种类型。MOPA技术为采用具有高光束质量的低功率激光器作为种子源，高功率光纤放大器用作种子源放大，最终实现得到同时具有高光束质量和高功率的激光输出。

然而，传统的MOPA激光器种子源在调制时，其种子源的电流是从无到有的一个过程，在没有脉冲的情况下，其在输出脉冲时由于激光腔在调制过程中输出功率的变化不线性，会导致最终输出波形微弱不可控，在脉冲最终放大后，其峰值会非常高，导致可用能量占比降低，且降低了激光器的稳定性。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可以提高激光器稳定性和输出可用能量占比的激光器预偏置装置和激光系统。

一种激光器预偏置装置，包括产生预偏置信号的预偏置发生模块，接收预偏置信号和外部脉冲信号、输出叠加信号的信号叠加模块，以及接收叠加信号、驱动外部激光器输出激光的驱动模块；

其中，预偏置发生模块、信号叠加模块和驱动模块依次连接，驱动模块与外部激光器连接。

在一个实施例中，预偏置发生模块包括可变电阻，可变电阻的一端连接基准电压，可变电阻的另一端连接信号叠加模块。

在一个实施例中，信号叠加模块包括运算放大器。

在一个实施例中，运算放大器的同相输入端与预偏置发生模块连接，运算放大器的反相输入端接收外部脉冲信号输入，运算放大器的输出端与驱动模块连接。

在一个实施例中，运算放大器包括AD8061。

在一个实施例中，驱动模块包括晶体三极管。

在一个实施例中，驱动模块包括绝缘栅增强型N沟道MOS管，绝缘栅增强型N沟道MOS管的栅极与信号叠加模块连接，绝缘栅增强型N沟道MOS管的漏极与激光器连接，绝缘栅增强型N沟道MOS管的源极连接负电压。

在一个实施例中，绝缘栅增强型N沟道MOS管包括PD84002。

在一个实施例中，还包括放大模块，放大模块设于信号叠加模块和驱动模块的连接节点上。

一种激光系统，包括输出激光的外部激光器和如上所述的激光器预偏置装置。

上述激光器预偏置装置和激光系统，包括依次连接的产生预偏置信号的预偏置发生模块，接收预偏置信号和外部脉冲信号、输出叠加信号的信号叠加模块，以及接收叠加信号、驱动外部激光器输出激光的驱动模块，通过在外部激光器的驱动信号中叠加一预偏置信号，使其在无外部脉冲信号输出时有微弱的直流功率输出，在有外部脉冲信号输出时，激光器不会进行调制，其输出功率完全线性，最终放大输出时，其峰值会大幅度降低，从而提高了激光器的稳定性和输出可用能量占比。

附图说明