[发明专利]激光脉冲串发生器和激光系统

说明书

本申请提供了一种激光脉冲串发生器和激光系统，其中，所述发生器包括循环腔，所述循环腔设置有第一通道、第二通道和第三通道；于所述第一通道接收基频光；于所述循环腔的作用将所述基频光输出至所述第二通道；于所述第二通道的反射腔对所述基频光进行处理，以输出频率变化幅度在预设范围内的脉冲串；其中，所述反射腔的长度可调；于所述循环腔的作用将所述脉冲串输出至所述第三通道；于所述第三通道控制所述脉冲串的输出频率，可以至少用以解决相关技术中循环腔的制作成本和难度较高的技术问题。

技术领域

本申请涉及激光技术领域，尤其涉及一种激光脉冲串发生器和激光系统。

背景技术

在2021年11月，由日本理化学研究所先进光子学中心的一个项目演示了飞秒激光器通过激光脉冲串发生器发出的千兆赫(GHz)的脉冲串在硅衬底上创建独特的二维激光诱导周期性表面结构(英文全称Laser-induced periodic surface structures，简称“LIPSS”)。飞秒激光器通过激光脉冲串发生器发出的GHz的脉冲串由一系列脉冲间隔为几百皮秒的超短激光脉冲组成，大多数关于GHz的脉冲串的研究往往集中在材料的烧蚀上，以实现高效、高质量地去除材料。而上述项目的演示结论表明，所述GHz的脉冲串与传统的单脉冲的方法相比，具有更高的表面烧蚀效率和烧蚀质量，因此，为其适用于加工领域提供了更多的可能性。

相关技术的方案中的激光脉冲串发生器，可以如图1所示，信号发生器形成基频光信号，于所述声光调制器处于工作状态下，基频光信号通过耦合单元形成第一子光信号和第二子光信号，所述第一子光信号与第二子光信号的比例为1：1，第一子光信号作为循环光进入至循环腔，通过第一补偿单元对第一子光信号做能量补偿，经过能量补偿的第一子光信号与基频光信号于耦合单元中做合束处理以形成新的基频光信号，新的基频光信号再次被分成第一子光信号第二子光信号，第一子光信号进入循环腔继续循环，第一子光信号每进行一次循环即可形成一个新的子脉冲。通过控制第一声光调制器的工作状态可以控制新脉冲序列中子脉冲的数量。

然而，发明人发现相关技术中至少存在如下技术问题：在使用相关技术的方案的过程中，脉冲串的时间间隔由循环腔的腔长和种子源的腔长有关，而由于往往受到器件尾纤长度限制、熔接机的熔接预留光纤长度限制等，导致循环腔的制作成本和难度较高。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种激光脉冲串发生器和激光系统，至少用以对相关技术中的激光脉冲串发生器的结构进行优化，从而降低激光脉冲串发生器的制作难度和制作成本，提升所述激光脉冲串发生器的制作效率。

为实现上述目的，本申请的一些实施例提供了一种激光脉冲串发生器，所述发生器包括循环腔，所述循环腔设置有第一通道、第二通道和第三通道；于所述第一通道接收基频光；于所述循环腔的作用将所述基频光输出至所述第二通道；于所述第二通道的反射腔对所述基频光进行处理，以输出频率变化幅度在预设范围内的脉冲串；其中，所述反射腔的长度可调；于所述循环腔的作用将所述脉冲串输出至所述第三通道；于所述第三通道控制所述脉冲串的输出频率。

本申请的一些实施例还提供了一种激光系统，所述系统包括数据获取单元、数据计算单元、控制单元以及如上任一所述的所述激光脉冲串发生器；所述数据获取单元，用于获取作用于所述激光脉冲串发生器的基频光的相邻脉冲时间间隔和所述激光脉冲串发生器中反射腔的长度；所述数据计算单元，用于根据所述基频光的相邻脉冲时间间隔和所述反射腔的长度，确定所述基频光每一次于所述反射腔的反射时间；所述控制单元，用于控制所述激光脉冲串发生器的第三通道，以使所述第三通道根据所述反射时间控制所述脉冲串的输出频率。