[发明专利]高能量皮秒激光脉冲POD控制系统及方法

权利要求书

1.一种高能量皮秒激光脉冲POD控制系统，其特征在于：包括控制电路、光学快速选取装置、主光学时钟，所述主光学时钟连接所述控制电路，所述控制电路连接所述光学快速选取装置，所述主光学时钟用于发出基础时钟激光脉冲信号并传递给所述控制电路，所述控制电路用于根据基础时钟激光脉冲信号以及接收的外部控制脉冲信号输出调制脉冲信号给所述光学快速选取装置，所述光学快速选取装置用于根据调制脉冲信号对皮秒激光器发出的激光脉冲进行筛选；所述控制电路包括用于逻辑时序控制的FPGA和用于控制管理的MCU，所述控制电路采用触发信号或门控信号作为外部控制脉冲信号，FPGA接收外部控制脉冲信号与基础时钟激光脉冲信号后输出与外部控制脉冲信号频率一致的高能量激光脉冲，同时在每个外部触发信号上升沿的起点产生数字调制信号，通过数字调制信号控制光学快速选取装置。

2.如权利要求1所述的高能量皮秒激光脉冲POD控制系统，其特征在于：所述控制电路还包括时序电路、CPU、实时时钟、I/O接口和RS232接口。

3.一种根据权利要求1至2中任一所述系统进行高能量皮秒激光脉冲POD控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在重复频率的高能量皮秒激光脉冲输出时，控制电路接收主光学时钟发出的基础时钟激光脉冲信号；

S2、若选取内控方式工作，控制电路根据基础时钟激光脉冲信号输出调制脉冲信号给光学快速选取装置；

若选取外控方式工作，控制电路捕获外部控制脉冲信号，并根据基础时钟激光脉冲信号以及接收的外部控制脉冲信号输出调制脉冲信号给光学快速选取装置；

S3、光学快速选取装置根据调制脉冲信号对皮秒激光器发出的激光脉冲进行筛选。

4.如权利要求3所述的高能量皮秒激光脉冲POD控制方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：

控制电路中的FPGA接收主光学时钟发出的基础时钟激光脉冲信号，通过FPGA内的逻辑时序控制运算，预输出光学快速选取装置的控制信号。

5.如权利要求3所述的高能量皮秒激光脉冲POD控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

若选取内控方式工作，由FPGA内的逻辑时序控制电路将主光学时钟发出的基础时钟激光脉冲信号筛选出来，作为光学快速选取装置的控制信号；

若选取外控方式工作，控制电路中的MCU发出FPGA作外控触发模式指令，FPGA不停高速检测是否接收到外部控制脉冲信号，当接收到外部控制脉冲信号时，该外部控制脉冲信号与FPGA内的逻辑控制电路组合，将主光学时钟发出的基础时钟激光脉冲信号筛选出来作为调制脉冲信号输出给光学快速选取装置，光学快速选取装置立即捕获并输出当前的皮秒激光脉冲；当输入触发信号时，选取的信号与触发信号同步，当输入门控信号时，选取门控信号的高电平时的信号，门控信号内部的调制信号频率由皮秒激光器出光频率和分频数共同决定。