[实用新型]一种高重频脉冲激光器

说明书

本申请公开了一种高重频脉冲激光器，其包括脉冲合束单元、放大器以及至少两个激光发生单元：各所述激光发生单元分别输出同一波长的种子光，且各束种子光在时序上错位互补；所述脉冲合束单元分别与每个激光发生单元相连，将各激光发生单元输出的种子光合束，生成的合束脉冲通过单模光纤或少模光纤传输至放大器；所述放大器与脉冲合束单元的输出侧相连，将所述合束脉冲进行放大，得到重频脉冲激光；本实用新型具有结构简单、成本低、重复频率高、脉冲稳定、光束质量好等优点，可以更好地应用于需要高重复频率，高脉冲能量和高光束质量激光的科研、工业等领域。

技术领域

本申请涉及光纤激光器技术领域，更具体地，涉及一种高重频脉冲激光器。

背景技术

脉冲激光器在工业加工、光通信、军事、医疗、激光印刷等领域中有着广泛的应用。目前工业上运用最多的脉冲激光器之一是MOPA结构的声光调Q型脉冲激光器，其可以获得脉宽为几十到百纳秒量级、峰值功率为千瓦量级、脉冲能量为毫焦量级的脉冲激光。然而为了保证脉冲稳定性，单个声光调Q振荡器的重复频率一般只能达到100千赫兹左右。

为了得到更高重复频率的高脉冲能量激光输出，目前的脉冲激光器主要是采用激光功率合束的方案，将多个脉冲激光器放大级后端与激光功率合束器输入端连接，以获得合束脉冲激光输出。这种方式虽然可以得到高平均功率的脉冲激光，但是由于激光功率合束器输出端一般为大纤芯的多模光纤，所以最终输出的激光为多模激光，光束质量较差，亮度较低，只能应用于一些对光束质量要求不高的场景下，且这种方案还具有成本高，结构复杂等缺点。

实用新型内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种高重频脉冲激光器，旨在解决传统脉冲激光器重复频率低，以及激光功率合束脉冲激光器光束质量差、成本高、结构复杂等缺点。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种高重频脉冲激光器，其特征在于，包括脉冲合束单元、放大器以及至少两个激光发生单元：

各所述激光发生单元分别输出同一波长的种子光，且各束种子光在时序上错位互补；

所述脉冲合束单元分别与每个激光发生单元相连，将各激光发生单元输出的种子光合束，生成的合束脉冲通过单模光纤或少模光纤传输至放大器；

所述放大器与脉冲合束单元的输出侧相连，将所述合束脉冲进行放大，得到重频脉冲激光。

优选的，上述高重频脉冲激光器中，其激光发生单元包括射频信号发生器和脉冲振荡器，所述脉冲振荡器的谐振腔内部设置有调制器件；

所述射频信号发生器与调制器件连接，将形成的射频信号输入调制器件内；

所述调制器件对谐振腔的Q值进行调制，在调制器件的作用下，脉冲振荡器将射频信号发生器输出的射频信号调制为种子光。

优选的，上述高重频脉冲激光器中，其调制器件为声光调制器或电光调制器。

优选的，上述高重频脉冲激光器还包括隔离器；

所述隔离器与放大器的输出侧相连，将放大器生成的重频脉冲激光隔离输出。

优选的，上述高重频脉冲激光器包括四个激光发生单元；

脉冲合束单元将各激光发生单元输出的四路同一波长的种子光合束，形成合束脉冲。

优选的，上述高重频脉冲激光器中，其脉冲合束单元为光纤耦合器。

优选的，上述高重频脉冲激光器中，其脉冲合束单元为空间耦合光路，所述空间耦合光路中包括准直镜、耦合镜和聚焦镜；

每个激光发生单元输出侧的第一光路上依次设置有所述准直镜和耦合镜，各耦合镜沿与所述第一光路相交的第二光路上间隔设置，且每个耦合镜对沿第一光路传输的种子光全反射，并透射沿所述第二光路方向传输的种子光；