[发明专利]一种双电光Q开关再生放大装置

摘要

本申请公开了一种双电光Q开关再生放大装置，其特征在于，包括：激光发射模块、隔离系统、第一电光Q开关模块、第二电光Q开关模块、再生放大器模块和同步触发器模块，所述同步触发器模块分别与所述第一电光Q开关驱动源、所述第二电光Q开关驱动源和所述激光发射模块电连接。本申请提供的一种双电光Q开关再生放大装置，能够避免造成光学元器件的损伤而降低激光器的使用寿命的同时，降低对脉冲能量敏感的材料的加工的影响消除连续脉冲背底和首脉冲效应的双电光Q开关再生放大装置。

主权项

1.一种双电光Q开关再生放大装置，其特征在于，包括：光路部分和电学部分，所述光路部分按照光的传播路径依次包括：激光发射模块、第一光隔离系统、第一电光Q开关模块、再生放大腔模块和第二电光Q开关模块，所述电学部分包括同步触发器、第一电光Q开关驱动源和第二电光Q开关驱动源；所述第一光隔离系统按照光的传播路径依次包括第一偏振片、法拉第旋光器和二分之一波片；所述第一电光Q开关模块按照光的传播路径依次包括第一电光Q开关和第三镜片；所述第二电光Q开关模块按照光的传播路径依次包括第二电光Q开关、四分之一波片和第六镜片；所述再生放大腔模块按照光的传播路径依次包括第二偏振片、第三偏振片、第四镜片、泵浦源、第五镜片、增益晶体、第四偏振片和第五偏振片；所述第一电光Q开关驱动源与所述第一电光Q开关电连接，用于为所述第一电光Q开关提供时间长度可调节的高压驱动信号，所述第二电光Q开关驱动源与所述第二电光Q开关电连接，用于为所述第二电光Q开关提供时间长度可调节的高压驱动信号；所述同步触发器分别与所述激光发射模块、所述第一电光Q开关驱动源和所述第二电光Q开关驱动源电连接；所述第一光隔离系统还包括收光装置，所述收光装置用于收集未参与再生放大的种子脉冲以及消除首脉冲效应时产生的纳秒脉冲；所述双电光Q开关再生放大装置消除连续脉冲背底的方法包括：泵浦、多次放大和腔倒空输出三个阶段；在泵浦阶段，通过控制所述同步触发器进而控制所述第一电光Q开关驱动源和第二电光Q开关驱动源，使所述第一电光Q开关和所述第二电光Q开关加压为0V，激光通过电光Q开关不引入光程差，锁模激光器发出的水平偏振种子脉冲先后经过第一偏振片、法拉第旋转器与二分之一波片，仍为水平偏振，经第二偏振片入射到第一电光Q开关模块中，偏振激光经第三镜片反射，先后两次经过第一电光Q开关，仍为水平偏振，经第二偏振片透射输出，输出的种子脉冲由隔离系统隔离输出，不会进入后续放大光路形成连续脉冲背底；在多次放大阶段，先通过控制所述同步触发器进而控制所述第一电光Q开关驱动源和第二电光Q开关驱动源，使所述第一电光Q开关和所述第二电光Q开关加压为四分之一波长延迟电压，水平偏振的种子脉冲先后两次经过第一电光Q开关被旋转90°变成垂直偏振，经第二偏振片反射进入再生放大腔模块，并经第五偏振片反射进入第二电光Q开关模块，再将第一电光Q开关的电压降到0V，种子脉冲激光两次通过第二电光Q开关和四分之一波片后偏振特性未发生变化，再次通过第一电光Q开关后偏振特性也不发生改变，这样就可以锁定脉冲保留在再生放大腔内，多次通过增益介质提取能量；在腔倒空输出阶段，通过控制所述同步触发器进而控制所述第二电光Q开关驱动源，使所述第二电光Q开关加压为0V，种子脉冲激光两次通过四分之一波片变为水平偏振，通过第五偏振片透射输出；所述双电光Q开关再生放大装置消除首脉冲效应的方法包括：当首次开启所述装置或激光加工间歇期后，控制同步触发器使第二电光Q开关处于开启状态，再生放大腔中的噪声辐射形成的纳秒量级的激光脉冲消耗增益晶体的储能，当增益晶体的储能降低到超短脉冲正常再生放大时的水平时，控制同步触发器使第一电光Q开关处于开启状态，使再生放大腔将纳秒量级的激光脉冲输出，并将纳秒量级的激光脉冲通过隔离系统隔离至收光装置中，种子脉冲会进入到再生放大腔模块中；当纳秒量级的激光脉冲完全输出干净后，控制同步触发器使第一电光Q开关处于关闭状态，将种子脉冲锁定至再生放大腔模块中，进行多次放大；当种子脉冲放大到所需脉冲能量时，控制同步触发器使第二电光Q开关处于关闭状态，释放多次放大后的种子脉冲。