[实用新型]基于弛豫效应的脉冲光纤激光器

说明书

本实用新型公开了一种基于弛豫效应的脉冲光纤激光器，包括传感器模块、驱动模块以及光模块，所述传感器模块包括峰值检测模块以及光电探测器，光电探测器用于检测激光脉冲，并将光信号转化成电流信号，所述峰值检测模块包括跨导放大器以及ADC采样模块，跨到放大器连接光电探测器和基准电压，将光感应电流转化为电压信号，ADC采样模块对电压信号进行采样。采用跨导放大器将激光器的光感应电流转换为电压，然后经过高速ADC的快速采样，其可将采样信号传送给外部设备，其采样电压越大，其功率越大，进而得出其峰值功率。

技术领域

本实用新型涉及脉冲光纤激光器领域，具体涉及基于弛豫效应的脉冲光纤激光器。

背景技术

光纤激光器是指用掺杂稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，因其具有光束质量小、光电转换效率高、成本低、稳定性好、体积小等优点，对传统的激光行业产生巨大影响，光纤激光器已经被广泛应用于工业加工、光通信、医学、军事等领域。目前，光纤激光器在工业上的主要作用是切割、钻孔、焊接、打标。其中激光器打标是激光加工行业最大的应用领域之一，其基本原理是：由激光发生器生成高能量的激光光束，聚焦后的激光作用于承印材料，使表面材料瞬间熔融，甚至气化，通过控制激光在材料表面的路径，从而形成需要的图文标记。

现在应用于工业打标的光纤激光器类型主要有调Q激光器与MOPA(主振荡功率放大器)激光器。其中，调Q激光器成本比较高，打标基材易变形，底纹粗糙，脉冲波形单一不可调制。相比较而言，MOPA光纤激光器底纹细腻不变形、脉冲波形可调制，应用范围更广。在激光器使用过程中，需要对激光器进行实时监控，尤其是激光器的脉冲峰值。而现有的激光器则缺少对脉冲峰值的监控。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种方便实时监控激光器脉冲峰值的基于弛豫效应的脉冲光纤激光器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于弛豫效应的脉冲光纤激光器，包括传感器模块、驱动模块以及光模块，所述光模块包括用于产生泵浦光的泵浦二极管、用于形成谐振腔的高反光栅和低反光栅、用于去除残余泵浦光的包层光剥离器以及用于激光输出的激光输出接头，在高反光栅和低反光栅之间设置用于对泵浦光吸收产生所需激光的增益光纤，驱动模块包括PWM脉宽调制控制器、两个MOS管以及电感以及输入输出电容，MOS管的栅极均连接PWM脉宽调制控制器由其控制MOS管的通断，其中一个MOS管的源极和漏记分别连接电源和电感用于形成电感充磁通路，另一个MOS管的源极和漏极则分别连接电感、和泵浦二极管用于形成电感放电回路，所述传感器模块包括峰值检测模块以及光电探测器，光电探测器用于检测激光脉冲，并将光信号转化成电流信号，所述峰值检测模块包括跨导放大器以及ADC采样模块，跨导放大器连接光电探测器和基准电压，将光感应电流转化为电压信号，ADC采样模块对电压信号进行采样。

进一步的，还包括单个脉冲焦耳能量模块，其包括正向误差积分电路以及ADC采样模块，正向误差积分电路对单个脉冲的激光输出进行积分转化成一个恒定电压，ADC采样模块对恒定电压进行采样，并将采样信号传送给控制模块。

进一步的，所述光模块包括还包括合束器，泵浦二极管的数量为多个，泵浦二极管经过合束器合束后再连接高反光栅。

进一步的，所述高反光栅和低反光栅的光纤均为双包层结构。

从上述技术方案可以看出本实用新型具有以下优点：采用跨导放大器将激光器的光感应电流转换为电压，然后经过高速ADC的快速采样，其可将采样信号传送给外部设备，其采样电压越大，其功率越大，进而得出其峰值功率。

附图说明

图1为本实用新型中光模块的结构示意图；

图2为本实用新型中驱动模块的结构示意图；

图3为本实用新型中峰值检测模块的结构示意图；

图4为本实用新型中单个脉冲焦耳能量模块。