[发明专利]峰值可控的光纤激光器及其控制方法

说明书

本发明涉及峰值可控的光纤激光器及其控制方法，种子模块衔接分束器，分束器分出两路光，其中，一路衔接光电转换器，光电转换器衔接射频驱动器，光电转换器将光脉冲转换为电脉冲至射频驱动器提供同步控制信号；信号发生器连接射频驱动器，信号发生器控制射频驱动器的射频信号幅值；另一路衔接调制器，调制器的换能器将射频信号转化为声波信号，调制器的晶体利用声波创建衍射光栅，随着所施加的射频信号的功率变化，衍射光的量呈比例的变化；激光经过调制器可获得调制峰值的脉冲，调制后的脉冲输入至激光放大模块进行放大。可通过信号发生器编辑信号精准调制每一个脉冲的峰值，响应速度快，声光调制器的响应速度为纳秒级别，可获得调制的脉冲串。

技术领域

本发明涉及一种峰值可控的光纤激光器及其控制方法。

背景技术

脉冲光纤激光器具有体积小、重量轻、光束质量好等特点，被广泛应用于通信、医疗、微加工等领域。随着激光器在各个领域中对加工品质、加工效率及加工材料范围的不断提升，人们对激光器的要求也不断提高。在脉冲光纤激光器的应用中往往需要精确脉冲的形状、单脉冲能量及峰值功率来控制加工材料与激光的热效应。

目前为了获得脉冲峰值可控，一般先调制电信号驱动半导体激光器，但其存在以下弊端:1)响应速度为毫秒级别，只能输出特定波形的脉冲，无法对脉冲串内的波形进行调节；2)获得的脉宽范围有限制，难以获得纳秒和毫秒兼容的脉冲输出；3)调制半导体激光器会影响其稳定性及寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种峰值可控的光纤激光器及其控制方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

峰值可控的光纤激光器，特点是：包含种子模块、分束器、光电转换器、调制器、信号发生器、射频驱动器以及激光放大模块，种子模块衔接分束器，分束器分出两路光，其中，一路衔接光电转换器，光电转换器衔接射频驱动器，光电转换器将光脉冲转换为电脉冲至射频驱动器提供同步控制信号，信号发生器连接射频驱动器，信号发生器控制射频驱动器的射频信号幅值，射频信号经调制器的换能器转换为声波信号，调制器的晶体利用声波创建衍射光栅；另一路衔接调制器，激光经过调制器获得调制峰值的脉冲，调制后的脉冲输入至激光放大模块放大。

进一步地，上述的峰值可控的光纤激光器，其中，种子模块为纳秒脉冲激光器或毫秒脉冲激光器。

进一步地，上述的峰值可控的光纤激光器，其中，纳秒脉冲激光器为电脉冲调制LD脉冲激光器或调Q脉冲激光器，毫秒脉冲激光器为QCW准连续激光器。

进一步地，上述的峰值可控的光纤激光器，其中，调制器为声光调制器。

进一步地，上述的峰值可控的光纤激光器，其中，声光调制器包含声光介质和压电换能器，声光介质为熔融石英、钼酸铅、二氧化碲、锗钒酸铅、硫化汞或氯化亚汞，压电换能器所使用的介质为石英或LiNbO₃。

进一步地，上述的峰值可控的光纤激光器，其中，信号发生器为脉宽、幅值、重频、延时可调的矩形脉冲发生器。

进一步地，上述的峰值可控的光纤激光器，其中，激光放大模块为固体激光放大器或光纤激光放大器。

进一步地，上述的峰值可控的光纤激光器，其中，光电转换器为InGaAs光电转换器或Silicon光电转换器。

进一步地，上述的峰值可控的光纤激光器，其中，射频驱动器为80Mhz、120Mhz、200Mhz射频驱动器。