[发明专利]多台阶泵浦实现子脉冲组间隔可调输出方法及激光器

说明书

本发明公开了一种多台阶泵浦实现子脉冲组间隔可调输出方法及激光器，所述激光器包括：全反镜、激光介质、被动调Q晶体、输出镜、泵浦源、激光电源和多台阶控制器，其中：所述全反镜、激光介质、被动调Q晶体和输出镜构成激光器谐振腔，且沿着激光器光路方向依次顺序排列；所述泵浦源与激光介质上下排列，构成泵浦模块部分；所述泵浦源、激光电源、多台阶控制器组成泵浦光控制部分，且依次上下顺序排列。本发明方案中通过控制多台阶控制器中每个台阶高度及台阶之间的宽度，利用被动调Q可饱和吸收特性，获得子脉冲间隔可调的脉冲组激光输出，解决了常规被动调Q激光脉冲间隔不可控，及主动调Q时由于脉冲间隔变化导致调Q能量不等的技术问题。

技术领域

本发明涉及固体激光器领域，特别是一种多台阶泵浦实现子脉冲组间隔可调输出方法及激光器。

背景技术

多脉冲组全固态激光器在脉冲激光测距、激光精密加工、激光与物质相互作用等领域具有重要的应用前景。多脉冲组激光可以通过主动调Q或者被动调Q技术实现，主动电光调Q通常采用电光或者声光调Q，被动调Q通常采用Cr:YAG方式，两者的共同点是利用长脉冲泵浦，在长脉冲泵浦期间内多次调Q，但是脉冲组之间的频率间隔不可调，为固定重频发射激光器。固定重频发射激光器在一些应用场景中会受到一定的限制，例如，激光加工和激光编码等场景需要脉冲组时间间隔可变，因此无法使用固定重频发射激光器。此外，采用常规主动调Q手段，长脉冲期间，通过常规多次调Q，改变调Q时间间隔是不能获得近似能量脉冲宽度子脉冲输出的，还需要在谐振腔内设置动态损耗器件，以实现近似能量脉冲宽度脉冲组输出，但是很难找到符合功能的动态损耗器，同时调试过程非常复杂，不易于操作。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种多台阶泵浦实现子脉冲组间隔可调输出方法及激光器。

根据本发明的一方面，提出一种多台阶泵浦实现子脉冲组间隔可调输出激光器，所述激光器包括：全反镜、激光介质、被动调Q晶体、输出镜、泵浦源、激光电源和多台阶控制器，其中：

所述全反镜、激光介质、被动调Q晶体和输出镜构成激光器谐振腔，且沿着激光器光路方向依次顺序排列；

所述泵浦源与激光介质上下排列，构成泵浦模块部分，所述泵浦源发出的泵浦光照射到激光介质上，使所述激光介质产生粒子数反转；

所述泵浦源、激光电源、多台阶控制器组成泵浦光控制部分，且依次上下顺序排列，所述多台阶控制器7将产生的多路方波信号发送到所述激光电源，控制所述激光电源输出多台阶电流波形，为所述泵浦源提供电源。

可选地，所述激光电源包括供电单元，所述供电单元的数量与所述多台阶控制器中的台阶数量保持一致，且分别为所述泵浦源提供电源。

可选地，所述激光电源包括导通开关，所述导通开关的数量与所述供电单元的数量保持一致，用于控制所述供电单元对泵浦源的供电和断开。

可选地，通过调节所述多台阶控制器的台阶高度控制所述泵浦源的功率。

可选地，通过调节所述多台阶控制7的台阶宽度控制多路方波信号的产生时间间隔。

可选地，所述全反镜镀有激光高反膜，具备激光全反的功能。

可选地，所述激光介质是产生激光谱线的介质，其两端面镀有激光增透膜。

可选地，所述激光器还包括光电探测器，所述光电探测器与多台阶控制器相连，且位于所述全反镜远离于所述激光介质的一侧，用于将所述全反镜透射出的光信号转变成电信号，触发所述多台阶控制器输出多路方波信号。

可选地，所述激光器还包括泵浦源热沉，所述泵浦源热沉紧贴所述泵浦源，用于控制所述泵浦源的工作温度。

根据本发明的另一方面，提出一种多台阶泵浦实现子脉冲组间隔可调输出方法，应用于如上所述的激光器中，所述方法包括：