[发明专利]一种用于星载大能量窄脉宽单频激光器的注入锁定方法

权利要求书

1.一种用于星载大能量窄脉宽单频激光器的注入锁定方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、连续种子激光输出：种子激光器(1)输出种子激光至振荡器(2)，注入锁定控制器(3)输出同步信号至振荡器电源(4)，所述振荡器电源(4)开始给所述振荡器(2)供电；

S2、单频脉冲激光输出：所述注入锁定控制器(3)输出三角波电压控制压电陶瓷(5)往复运动，所述振荡器(2)在所述压电陶瓷(5)运动的过程中改变腔长，光电探测器(6)探测到所述振荡器(2)中的谐振信号反馈到所述注入锁定控制器(3)，所述注入锁定控制器(3)对所述谐振信号峰值进行判断并预测下一个所述谐振信号峰值出现的时刻给出Q开关驱动(7)的触发信号和放大器电源(8)的同步信号，所述振荡器(2)在Q开关(9)的驱动下输出单频脉冲激光，所述放大器电源(8)供电；

S21、腔长改变：所述注入锁定控制器(3)输出三角波电压控制所述压电陶瓷(5)往复运动，所述振荡器(2)在所述压电陶瓷(5)运动的过程中改变腔长；

S22、预测峰值：所述光电探测器(6)探测到所述振荡器(2)中的所述谐振信号反馈到所述注入锁定控制器(3)，所述注入锁定控制器(3)读取所述谐振信号峰值；所述压电陶瓷(5)的电压上升的范围控制在所述光电探测器(6)探测到3个所述谐振信号峰值；所述注入锁定控制器(3)读取每次所述压电陶瓷(5)电压上升沿时前两个所述谐振信号峰值的位置并预测第三个所述谐振信号峰值出现时刻；

所述注入锁定控制器(3)设置所述谐振信号峰值信号读取上限和下限，超出所述上限和低于所述下限的所述谐振信号峰值自动忽略；

所述注入锁定控制器(3)对读取的所述谐振信号峰值进行2至5组数据的拟合优化后再预测第三个所述谐振信号峰值出现时刻；

S23、给出触发信号：所述注入锁定控制器(3)在预测的第三个所述谐振信号峰值出现时刻前150至200微秒给出所述放大器电源(8)的同步信号，所述注入锁定控制器(3)在预测的所述第三个谐振信号峰值出现时刻给出所述Q开关驱动(7)的触发信号；

S24、单频激光输出：所述Q开关(9)供电，所述放大器电源(8)供电，所述振荡器(2)在所述Q开关(9)驱动下输出所述单频脉冲激光；

S3、单频脉冲激光放大：所述放大器(10)将所述单频脉冲激光放大，输出大能量窄脉宽单频激光。

2.根据权利要求1所述的一种用于星载大能量窄脉宽单频激光器的注入锁定方法，其特征在于：所述振荡器(2)是以Nd:YAG晶体为增益介质的调Q激光器。

3.根据权利要求1所述的一种用于星载大能量窄脉宽单频激光器的注入锁定方法，其特征在于：所述放大器(10)使用Nd:YAG板条晶体。

4.根据权利要求1所述的一种用于星载大能量窄脉宽单频激光器的注入锁定方法，其特征在于：所述振荡器(2)和所述放大器(10)均采用传导冷却进行温度控制。

5.根据权利要求1所述的一种用于星载大能量窄脉宽单频激光器的注入锁定方法，其特征在于：所述种子激光器(1)、所述振荡器(2)和所述放大器(10)的温控精度均小于0.01℃。

6.根据权利要求1所述的一种用于星载大能量窄脉宽单频激光器的注入锁定方法，其特征在于：步骤S1中所述种子激光为基横模、单纵模的1064nm单频连续激光，所述1064nm单频连续激光的光束质量因子M²小于1.1。

7.根据权利要求1所述的一种用于星载大能量窄脉宽单频激光器的注入锁定方法，其特征在于：步骤S3中所述大能量窄脉宽单频激光波长为1064nm，所述大能量窄脉宽单频激光为百毫焦量级。