[发明专利]一种用于准分子激光器的低抖动精确延时同步触发系统

说明书

本发明公开了一种用于准分子激光器的低抖动精确延时同步触发系统，采用FPGA计数器延时与可编程延时芯片细延时相结合的延时方式，利用时间间隔测量芯片对外部触发信号与FPGA主时钟时间间隔进行测量并通过细延时进行抖动补偿，同时利用另一片时间间隔测量芯片对实际延时时间进行测量，即外部触发信号与输出的精确延时触发信号之间的时间间隔进行测量，与设定延时时间进行比较，通过FPGA调整延时时间，实现延时时间的闭环控制。

技术领域

本发明涉及延时同步技术领域，尤其是一种用于准分子激光器的低抖动精确延时同步触发系统。

背景技术

紫外飞秒激光的高能量、高分辨、高峰值功率密度等特性极大地推动了超短脉冲在诸多领域的应用。目前主流的紫外飞秒激光产生方式是通过将红外飞秒激光或者近红外飞秒激光经过非线性倍频晶体的方式一次或多次进行频率转换后实现紫外飞秒激光的输出。但这种方式产生的紫外飞秒激光单脉冲能量较低，一般为微焦量级。准分子激光由于其宽频带和工作介质密度低等特性使其在放大超短脉冲方面表现出独特的优势。将固体掺钛蓝宝石激光器输出的红外飞秒脉冲进行频率转换或者将其进行放大之后再利用频率转换技术得到的紫外脉冲激光作为种子光，利用准分子激光实现放大，可将微焦量级飞秒紫外激光脉冲放大到毫焦级大能量输出。而准分子激光作为放大器实现对种子光的放大，要求飞秒激光器和准分子激光器在时间上精确同步，即种子光与准分子激光的快放电同步，使得种子光进入准分子激光器时处于最佳增益状态。

目前，关于准分子激光的精确延时同步装置一般是通过内触发方式，由装置自行发出两路脉冲信号控制两台设备。但是，针对准分子激光与其他设备之间外触发脉冲的高精度延时同步系统的研发目前尚未有深入的研究。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种用于准分子激光器的低抖动精确延时同步触发系统，能够在较大的延时范围内实现精确的延时步进调节，且降低了系统的输出抖动。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种用于准分子激光器的低抖动精确延时同步触发系统，包括：主控模块、细延时模块、第一时间间隔测量模块；

所述主控模块、第一时间间隔测量模块分别对外部触发信号进行接收；

所述主控模块用于对延时时间进行分配，分为粗延时时间和细延时时间；

所述主控模块用于对外部触发信号进行粗延时，得到粗延时信号，并将粗延时信号发送给细延时模块；

所述主控模块将其主时钟信号发送给第一时间间隔测量模块；

所述第一时间间隔测量模块测量外部触发信号与主控模块的主时钟信号之间的相位抖动，得到相位抖动数据，将相位抖动数据通过主控模块发送给细延时模块；

所述细延时模块根据相位抖动数据对粗延时信号进行细延时，得到细延时信号。

系统还包括：第二时间间隔测量模块；

所述第二时间间隔测量模块对外部触发信号进行接收；

所述细延时模块将细延时信号发送给第二时间间隔测量模块；

所述第二时间间隔测量模块测量外部触发信号与细延时信号之间的时间间隔，得到实际延时时间，并将实际延时时间发送给主控模块；

所述主控模块将实际延时时间与设定延时时间进行比较，得到延时误差，并根据该延时误差调节下一次的粗延时时间和/或细延时时间。

系统还包括：光电转换模块；

所述光电转换模块接收外部触发信号，用于对光信号形式的外部触发信号转换为电信号形式的外部触发信号，并将电信号形式的外部触发信号分别发送给主控模块、第一时间间隔测量模块。

系统还包括：电光转换模块；