[发明专利]超快激光器实现首脉冲抑制的方法

说明书

本发明公开了一种超快激光器实现首脉冲抑制的方法。通常，由于激光器放大部分在经过长时间的泵浦（能量积累）过后，如果第一个激光脉冲进入放大系统，前几个脉冲峰值功率会高于后续脉冲，出现火柴头现象。这些脉冲相对于紧随其后的脉冲串相比，能量大很多，可达几倍到几十倍。激光首脉冲在加工过程中，易造成工件损坏，危害很大，造成产品的损坏或报废。为了避免首脉冲对于激光器内部的元器件的损伤，通常激光器设计时选取元器件必须考虑首脉冲对于元器件的损伤阈值影响，这通常导致成本的明显提升。首脉冲能量的不确定性有时也会导致激光器的不明损坏。本发明实现了现有超快激光器中首脉冲抑制的技术问题。

技术领域

本发明涉及激光器领域，具体而言，涉及一种超快激光器实现首脉冲抑制的方法。

背景技术

工业超快激光器，在激光加工领域的应用愈加广泛，具有从飞秒到皮秒级的大范围脉宽，平均功率范围几瓦到百瓦，能够用于苛刻的工业和医疗环境。脉冲激光器在极短时间内聚集脉冲能量，形成极高功率密度。由于具有如此之高的功率，其激光可以加工几乎任何类型的材料，包括传统工艺很难加工的材料，例如金属、陶瓷和玻璃。但激光器工作过程中，放大部分在经过长时间的泵浦（能量积累）过后，如果第一个激光脉冲进入放大系统，前几个脉冲峰值功率会高于后续脉冲，出现火柴头现象。这些激光脉冲相对于紧随其后的脉冲串相比，能量大很多，可达几倍到几十倍。激光首脉冲在加工过程中，易造成工件损坏，危害很大，造成产品的损坏或报废。为了避免首脉冲对于激光器内部的元器件的损伤，通常激光器设计时选取元器件必须考虑首脉冲对于元器件的损伤阈值影响，这通常导致成本的明显提升。

针对上述的问题，目前解决方案，多通过控制板卡模拟电压控制激光器最后一级的AOM实现。实际这种抑制方案，只是避免了高能量激光脉冲对于加工工件的损伤，对于激光器内部放大环节元器件的保护，并没有起到作用。在超快激光器中，单脉冲瞬时能量很高，很接近光学材料的损伤阈值。首脉冲能量的不确定性有时也会导致激光器的不明损坏。

如果人为调低振荡器所有输出脉冲能量，又会造成放大系统效率降低，不能得到加工需要的脉冲能量。

发明内容

本发明实施提供了一种超快激光器实现首脉冲抑制的方法，解决现有技术中输出高能量首脉冲的对激光器冲击的技术问题。

根据本发明实施例的方法，提供了一种激光器首脉冲能量抑制功能，相关功能模块包括：激光振荡器，被配置为生成并输出锁模激光脉冲；脉冲拾取组件，连接于激光振荡器与激光放大器之间，被配置为将锁模激光脉冲降频拾取后，进入激光放大部分； 激光放大部分，被配置为形成光放大回路，以使锁模激光脉冲在激光放大环节中被放大。

在本发明实施例中，采用在激光振荡腔的输出到脉冲拾取环节时实现。现在脉冲拾取环节的声光调制器，实际是能具有脉冲幅度调制功能的。通过在脉冲拾取环节，控制调制电压，可以抑制首几个脉冲的幅值，让首脉冲在到达放大环节前减小能量。从而彻底避免高能量激光首脉冲的产生，避免高能量激光脉冲对后续光路环节的损伤威胁。这就彻底解决了激光器首脉冲抑制的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种激光器的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的脉冲拾取部分的功能示意图。

图3是根据本发明实施例的调制电压抑制效果示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。