[发明专利]一种全自动稳定控制的被动调Q激光器

权利要求书

1.一种被动调Q激光器，其特征在于，包括泵浦LD(1)、激光增益介质(3)、被动调Q晶体(4)、输出镜(6)、耦合透镜(7)、光纤分束器(8)、光电探测器(9)和激光器驱动源(10)；

所述激光增益介质(3)、所述被动调Q晶体(4)、所述输出镜(6)依次排列组成激光谐振腔，用于吸收并放大所述泵浦LD(1)所输出能量；

所述耦合透镜(7)用于将所述输出镜(6)输出激光耦合到所述光纤分束器(8)中；

所述光纤分束器(8)用于将输出激光分为输出光和反馈光两部分，所述反馈光接入所述光电探测器(9)中；

所述光电探测器(9)用于实时监测光纤分束器(8)分得的光信号，转化为电信号，反馈给激光器驱动源(10)中；

所述激光器驱动源(10)包括第一驱动电路(2-1)、第二驱动电路(2-2)和第三驱动电流(2-3)，所述第一驱动电路(2-1)、所述第二驱动电路(2-2)和所述第三驱动电路(2-3)输出的电流叠加，得到用于驱动所述泵浦LD(1)的信号，所述第一驱动电路(2-1)输出电流值为I1的第一驱动电流，所述第二驱动电路(2-2)输出电流值为I2的第二驱动电流，所述第三驱动电流(2-3)输出电流值为I3的第三驱动电流，所述泵浦LD(1)的阈值电流为ITH，I1ITH，I2ITH，I3+I1ITH，I3+I2ITH，所述第一驱动电流的脉宽为W1，所述第二驱动电流的脉宽为W2，W1+W2＝T，所述第三驱动电流的起始时刻小于W1，所述第三驱动电流的终止时刻大于W1；

所述激光器驱动源(10)还用于对所述光电探测器(9)反馈的信号进行处理，转化为激光器出光时延和激光器能量值，并根据所述出光时延和激光器能量值调整第一驱动电路(2-1)、第二驱动电路(2-2)和第三驱动电路(2-3)的电流参数。

2.根据权利要求1所述的被动调Q激光器，其特征在于，所述第一驱动电路(2-1)、所述第二驱动电路(2-2)均为恒流源电路，所述第三驱动电路(2-3)为窄脉冲恒流源电路。

3.根据权利要求1所述的被动调Q激光器，其特征在于，第二驱动电流通断时序控制信号时序电路是在第一驱动电流通断时序控制信号电路之后接一个反相器，使得所述第二驱动电路(2-2)在所述第一驱动电路(2-1)作用时停止工作。

4.根据权利要求1所述的被动调Q激光器，其特征在于，所述窄脉冲恒流源电路产生的恒流窄脉冲信号采用电容放电电路产生，所述电容放电电路采用的开关管为MOS或IGBT，用来放大反馈电流和开关管的运算放大器采用高速双电源运算放大器。

5.根据权利要求1所述的被动调Q激光器，其特征在于，所述激光器驱动源(10)包括：延时测量电路(11)、单脉冲能量测量电路(12)、泵浦驱动源控制电路(13)、泵浦驱动源电路(14)，其中所述泵浦驱动源电路(14)包括所述第一驱动电路(2-1)、所述第二驱动电路(2-2)和所述第三驱动电流(2-3)；

所述延时测量电路(11)用于将所述光电探测器(9)监测得到的波形和外部同步信号作比较，转化为激光器出光时延，反馈给所述泵浦驱动源控制电路(13)；

所述单脉冲能量测量电路(12)用于将所述光电探测器(9)监测得到的波形测量峰值，转化为激光器能量值，反馈给所述泵浦驱动源控制电路(13)；

所述泵浦驱动源控制电路(13)用于接收所述激光器出光时延和所述激光器能量值，通过计算之后与设置值作比较，用以控制所述泵浦驱动源电路(14)的电流参数；

所述泵浦驱动源电路(14)用于接收所述泵浦驱动源控制电路(13)输出的驱动信号和时序信号，产生驱动所述泵浦LD(1)的信号。

6.根据权利要求5所述的被动调Q激光器，其特征在于，所述被动调Q激光器还包括泵浦温度控制装置(2)，所述泵浦温度控制装置(2)用于检测所述泵浦LD(1)的温度变化，所述激光器驱动源(10)还包括泵浦温度控制电路(15)，用于接收所述泵浦温度控制装置(2)输出的温度信号，依据泵浦温度设置值、激光器出光时延和能量值的方差，输出控制信号驱动泵浦温度控制装置(2)内部器件，达到泵浦温度稳定控制。