[发明专利]基于增益开关技术的双脉冲光纤激光输出方法

摘要

本发明公开了一种基于增益开关技术的双脉冲光纤激光输出方法。本发明主要采用通过改变激光器中泵浦脉冲能量和泵浦脉冲宽度的方法来获得双脉冲激光的输出，通过利用双脉冲激光效率高、功率高的优点而将其应用在材料加工和打孔方面。本发明采用增益开关技术调制光纤激光器，具有结构简单、操作容易等优点。

主权项

基于增益开关技术的双脉冲光纤激光输出方法，其特征在于该方法具体是：步骤（1）选择一个脉宽为10～900ns、重复率为100kHz的脉冲驱动器、一个波长为975nm的半导体激光器、一个975/1064nm的合束器、一段掺镱光纤和一个反射率在95%～100%布拉格光栅FBG1，一个反射率在50%～90%的布拉格光栅FBG2，两个光纤布拉格光栅具有相同的中心波长，都为1050nm至1080nm；以脉冲驱动器来调制半导激光器使其产生脉宽为纳秒级的脉冲激光从而来作为泵浦源，掺镱光纤为激光器的工作介质，两个光纤布拉格光栅作为反射镜构成激光器的谐振腔；步骤（2）将脉冲驱动器输出端接口接半导体激光器以此来控制半导体激光器的输出脉冲宽度、脉冲能量和重复频率；半导体激光器的输出端口和合束器的泵浦端口光纤连接；光纤布拉格光栅FBG1的一端光纤和合束器的公共端口连接，光纤布拉格光栅FBG1的另一端光纤和掺镱光纤的一端连接；掺镱光纤的另一端和光纤布拉格光栅FBG2的一端光纤连接；光纤布拉格光栅FBG2的另外一端作为激光输出端口；步骤（3）开启脉冲驱动器和半导体激光器，设定半导体激光器输出脉冲激光的泵浦重复率为100kHz，泵浦脉冲宽度为10～900ns恒定，将泵浦脉冲能量设定为E0，此时输出的脉冲为单脉冲；然后逐步增加泵浦脉冲能量，直至输出激光双脉冲；在这个过程中，第一个激光脉冲产生于泵浦脉冲尚未到达它的峰值期间上能级粒子被迅速的消耗；但是由于有一大部分的泵浦脉冲能量未在这段时间内被消耗掉；所以在第一个脉冲输出后上能级粒子数仍然在继续的积累并再次超越阈值，以至于在第一个脉冲形成后仍然有第二个脉冲输出，即双脉冲输出；或者开启脉冲驱动器和半导体激光器，设定半导体激光器输出脉冲激光的泵浦重复率为100kHz，泵浦脉冲能量为E恒定，将泵浦脉冲宽度设定为T0，此时输出的脉冲为单脉冲；然后逐步增加泵浦脉冲宽度，当泵浦宽度增加到某一个值时泵浦脉冲能量未被第一个激光脉冲完全消耗，就会导致双脉冲的产生。