[发明专利]精确控制输出功率/能量的周期调制平顶脉冲装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光领域，尤其涉及一种实现精确控制输出功率/能量的周期调制平顶脉冲装置。

背景技术

随着激光技术的迅速发展，从军用到民用、科研到教学、工业到农副业等众多领域，激光技术所起的作用越来越大。

现有的实现周期调制平顶脉冲的方法采用机械斩波的方法，即利用快门直接周期性阻挡光通过与不通过。

机械斩波方法产生的周期调制平顶脉冲的波形的上升沿下降沿缓慢，约为10ms。而且，强激光长时间打在快门上，导致灰尘污染激光器，容易损坏器件。另外，不能精确的控制输出功率/能量的精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种产生周期调制平顶脉冲的装置，应用在激光器中，可以精确控制输出功率/能量的精度。

根据本发明的一个方面，提供一种实现周期调制平顶脉冲的装置，包括依次设置于光路上的下列元件：偏振光光源，适于提供待调制的偏振光；电光开关，所述电光开关包括电光晶体和电光驱动电源，所述电光晶体适于在被施加电压时将输入的偏振光的相位旋转π；1/2波片，适于将电光开关输出的偏振光的相位旋转π；偏振器件，适于对所接收的偏振光根据其偏振态进行选择性输出；其特征在于：所述电光驱动电源向电光晶体周期性施加半波电压，使得经电光晶体输出的偏振光的偏振态发生周期性的改变，以及所述1/2波片适于通过驱动装置被移出和移入光路。

可选的，所述的实现周期调制平顶脉冲的装置还包括：废光收集装置，适于接收来自偏振器件的废光。

可选的，所述驱动装置包括：波片支架，适于固定所述1/2波片；和电动平移台，适于固定所述波片支架，并驱动所述波片支架移动，从而将所述1/2波片移出和移入光路。

可选的，所述波片支架包括：波片固定片和波片镜架；所述1/2波片嵌在波片固定片里，并采用点胶的方式固定；所述波片镜架固定在所述电动平移台上。

可选的，所述波片固定片具有花瓣孔；当所述1/2波片移出光路时，偏振光通过所述花瓣孔，从而避免波片支架在移进移出光路过程中被高功率激光损坏及污染激光器。

可选的，所述的实现周期调制平顶脉冲的装置还包括控制单元；所述控制单元适于发出控制指令到电光驱动电源，以控制加载在电光晶体上电压的时间长度，以调节所输出周期调制平顶脉冲的脉宽，从而调节输出的偏振光的功率。

可选的，所述的实现周期调制平顶脉冲的装置还包括：360度旋转台；所述360度旋转台适于带动所述1/2波片在平面内360度旋转；所述控制单元适于发出控制指令以控制360度旋转台旋转，360度旋转台继而带动所述1/2波片在其平面内旋转一定角度，从而调节调节输出的偏振光的功率。

可选的，所述电光晶体可以是RTP、LiNbO₃、LiTaO₃、KD*P或BBO等电光晶体。

可选的，所述偏振器件为偏振片或偏振分光棱镜等偏振分光器件。

可选的，所述偏振器件的法向与光路呈布儒斯特角，从而将废光反射到废光收集装置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)输出的周期调制平顶脉冲的波形上升沿下降沿达到3ns以下，时间周期可以实现ns-ms可调；

(2)避免波片支架在移进移出光路过程中被高功率激光损坏及污染激光器；

(3)实现输出功率/能量的光学调节，无需改变泵源电流，从而避免激光器内部热焦距变化影响系统稳定性；同时，精度更高和可调谐性更强。

附图说明

图1是本发明一个实施例中提供的实现周期调制平顶脉冲的装置的结构示意图；

图2是本发明一个实施例中提供的周期调制的平顶脉冲的示意图；

图3是本发明一个实施例中提供的波片支架和一维电动平移台的结构示意图；

图4是本发明另一个实施例中提供的实现周期调制平顶脉冲的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。