[实用新型]脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构

权利要求书

1.一种脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，其特征在于，包括：用于将固定功率、脉宽的主激光束进行同步触发和分束，以得到多个分光束脉冲激光的纳秒种子光源系统；

分别设置在分光束输出链路上，以对各分光束激光进行增益放大的多个放大系统；

用于对各放大后的各分光束激光信号输出进行延迟调整的纳秒延迟系统；

用于将经放大延迟后的各分光束信号进行合束处理，以得到功率200W-5000W、脉宽30ns-2000ns可调谐纳秒脉冲激光输出的信号合束器。

2.如权利要求1所述的脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，其特征在于，还包括：在所述信号合束器的信号输出端，通过第一高功率包层光剥除器、输出端帽进而与外设实现连接；

其中，所述纳秒种子光源系统包括：

纳秒种子单元或纳秒种子光源，其用于将产生的固定功率、脉宽的主激光束，进行放大、滤波处理以得到纯净的种子脉冲信号；

激光脉冲分束器件，其用于将纳秒种子单元或纳秒种子光源产生的种子脉冲信号进行分束处理；

所述延迟系统被设置为在各放大系统的信号输出方向上，以对其输出脉冲间的时间延迟进行调整的光纤延迟线和/或与纳秒种子单元相配合的脉冲电信号延迟单元。

3.如权利要求2所述的脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，其特征在于，所述纳秒种子单元包括：

第一带通高反射镜，其表面镀有用以滤除振荡腔内产生的自发辐射放大ASE光谱的带通介质膜；

与第一带通高反射镜的输出端呈依次相连状的第一单模增益光纤、第一单模合束器、振荡器泵浦源，其中，所述振荡器泵浦源产生的泵浦光，经第一单模合束器的泵浦臂注入第一单模增益光纤，以激发稀土离子并提供激光增益；

与第一单模合束器相连，并由脉冲电信号延迟系统控制触发以实现增益状态控制和ASE光谱滤波的第一声光开关；

与第一滤波声光开关相连的低反光栅，其用于将部分信号光反射回振荡腔形成反馈，另一部分信号光则输出至后级；

与低反光栅相连，以剥除少量泄露至包层的泵浦光功率，得到纯净的种子脉冲信号传输至后级的第一低功率包层光剥除器。

4.如权利要求2所述的脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，其特征在于，所述纳秒种子单元包括：

由脉冲电信号延迟系统触发，以产生不同脉宽纳秒种子脉冲的光电二极管；

产生的纳秒脉冲依次进入三端环形器、第二声光开关、第二低功率包层剥除器、第二单模增益光纤，以进行功率放大；

与第二单模增益光纤输出端依次相连的第二单模合束器、预放大泵浦源，其中，所述预放大泵浦源产生的泵浦光经第二单模合束器的泵浦臂注入第二单模增益光纤，激发稀土离子并提供激光增益；

与第二单模合束器信号臂相连的第二带通高反射镜，其中，所述第二带通高反射镜将信号光反射，以使其在光传输区间内反向传输放大，进而通过三端环形器的第三端口输出对应的种子脉冲信号。

5.如权利要求2所述的脉宽和功率可调谐的纳秒脉冲激光光源结构，其特征在于，所述纳秒种子单元包括：相互配合的泵浦组件，增益组件，聚焦耦合组件；

所述泵浦组件可以被配置为相配合的第一泵浦氙灯、第一泵浦聚光器，其中，所述第一泵浦氙灯闪光，第一泵浦聚光器将泵浦光进行反射，将泵浦光耦合进入第一固体增益介质；

所述增益组件包括：与泵浦组件相配合的第一固体增益介质、设置在其两端的端面反射镜、输出镜以及设置在第一固体增益介质与端面反射镜之间的第三声光开关，其中，所述第一固体增益介质被泵浦组件泵浦，实现光粒子数反转，提供增益，产生的自发辐射光在端面反射镜与输出镜之间进行选模振荡和放大，第三声光开关，其用于对自发辐射光进行调Q操作，在第一固体介质的放大下以形成纳秒脉冲种子；

所述聚焦耦合组件包括：与输出镜输出方向相配合的第一聚焦注入单元，其用于将输出镜输出的纳秒脉冲种子聚焦耦合到第一接收光纤中；

与第一接收光纤邻接的第二高功率包层光剥除器，以剥除泄露到包层的纳秒脉冲，进而得到纯净的种子脉冲信号。