[发明专利]脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构

说明书

本发明公开了一种脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，包括：用于将固定功率、脉宽的主激光束进行同步触发和分束，以得到多个分光束脉冲激光的纳秒种子光源系统；分别设置在分光束输出链路上，以对各分光束激光进行增益放大的多个放大系统；用于对各放大后的各分光束激光信号输出进行延迟调整的纳秒延迟系统；用于将经放大延迟后的各分光束激光信号进行合束处理的信号合束器。本发明提供一种脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，其采用调节各分束激光脉冲的功率和相互延时的方式，实现平均功率200‑5000W、脉宽30‑2000ns可调谐纳秒脉冲激光输出，从而提升纳秒脉冲激光光源在工业和国防领域的通用性。

技术领域

本发明涉及一种在工业、国防领域情况下使用的可调谐高平均功率纳秒脉冲激光光源。更具体地说，本发明涉及一种用在工业、国防领域情况下的脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构。

背景技术

可调谐高平均功率纳秒脉冲激光光源在工业、军事领域有广泛的应用价值，基于此方案的纳秒脉冲激光光源具有简便易操作，适用范围广，维护成本低等诸多优势，应用前景广阔。

纳秒脉冲光纤激光器可以分为单振荡器和主振荡器加功率放大器(MOPA)两种典型结构。

单振荡器结构的输出功率主要受限于振荡腔内所需功能器件的功率负载能力，包括光栅、声光调制器等，通常输出平均功率在10W以内，而且通常采用分立光路结构，难以实现全光纤化。

对于输出平均功率大于100W的系统，通常采用MOPA结构。振荡器输出平均功率较低的种子激光，种子激光经过单级或多级功率放大器进一步将输出功率提升。但是其输出功率及脉冲脉宽受限于振荡器以及大模场增益光纤的饱和能量，很难实现平均功率200-5000W、脉宽30-2000ns可调谐纳秒脉冲激光光源。

现有技术的客观缺点在于常规基于MOPA结构的高平均功率纳秒脉冲激光光源受限于振荡器脉宽调谐范围较小，以及大模场增益光纤的饱和能量较低等因素，难以实现平均功率200-5000W、脉宽30-2000ns可调谐的纳秒激光脉冲输出，难以适应工业、军事领域对于纳秒脉冲激光器应用的广泛要求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，其能够通过相配合的纳秒种子光源系统、放大系统、纳秒延迟系统以及信号合束器，采用调节各分束脉冲的有无和相互延时的方式，实现平均功率200-5000W、脉宽30-2000ns可调谐纳秒脉冲激光输出，从而提升纳秒脉冲激光光源在工业和国防领域的通用性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，包括：用于将固定功率、脉宽的主激光束进行同步触发，以得到多个分光束的纳秒种子光源系统；

分别设置在分光束输出链路上，以对各分光束进行增益放大的多个放大系统；

用于对各放大后的各分光束信号输出进行延迟调整的纳秒延迟系统；

用于将经放大延迟后的各分光束信号进行合束处理，以得到功率200W-5000W、脉宽30ns-2000ns可调谐纳秒脉冲激光输出的信号合束器。

优选的是，其中，还包括：在所述信号合束器的信号输出端，通过第一高功率包层光剥除器、输出端帽进而与外设实现连接；

其中，所述纳秒种子光源系统包括：

纳秒种子单元或纳秒种子光源，其用于将产生的固定功率、脉宽的主激光束，进行放大、滤波处理以得到纯净的种子脉冲信号；

激光脉冲分束器件，其用于将纳秒种子单元或纳秒种子光源产生的种子脉冲信号进行分束处理；