[發明專利]一種激光脈沖同步控制裝置

無效

• 申請號: 201110096427.2
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102231472A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 王云祥;邱琪;史雙瑾;蘇君;廖云;熊彩東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/101
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光電子技術領域，具體涉及一種能提高同步精度的激光脈沖同步控制裝置。

背景技術

高能量、高峰值功率激光在激光加工、激光非線性效應和遠程傳感領域中具有重要和廣泛的應用。對激光器進行調Q是獲得高能量和高峰值功率輸出的主要方式。為滿足應用需求，進一步提高能量和峰值功率的方法主要包括：加大泵浦注入，多級級聯放大和多元激光同步合成。由于激光熱效應的限制，泵浦注入增大到一定程度時，激光輸出能量和功率會出現飽和。多元激光同步合成與級聯放大相比，具有單元技術簡單，良好的熱管理，良好的激光傳輸特性，系統擴展性好和配置靈活等優勢，具有廣闊且重要的發展和應用前景。多元激光同步合成中的關鍵技術是激光脈沖的同步，即兩束或多束激光脈沖在時間上的精確重疊。

調Q激光脈沖寬度通常為ns或十ns量級。傳統的激光脈沖同步方法是通過控制調Q觸發時刻實現的。首先對各路激光輸出脈沖進行采樣，確定各路激光脈沖產生的相對時差，對時差信號進行分析處理，并反饋控制各臺激光器的下一個脈沖周期的電光調Q觸發時刻，使激光脈沖同步輸出。采用該方法脈沖同步精度可達到±1ns左右(參考文獻：尚衛東等，Nd3+:YAG固體激光器電光調Q激光脈沖的時域分析，紅外與激光工程，2009年，第38卷，第4期，633-636頁)。但是，由于激光輸出相對于調Q觸發信號的延時的不確定性，即激光脈沖建立時間的不確定性，使得這種反饋控制各臺激光器的下一個脈沖周期的電光調Q觸發時刻的激光脈沖同步方法的精度難以進一步提高。

發明內容

本發明所要解決的問題是：如何提供一種激光脈沖同步控制裝置，能克服目前反饋控制各臺激光器的下一個脈沖周期的電光調Q觸發時刻的激光脈沖同步方法的缺陷、進一步提高激光脈沖同步精度。

本發明所提出的技術問題是這樣解決的：提供一種激光脈沖同步控制裝置，連接M路激光脈沖源，M是大于1的自然數，其特征在于：除一路外其他各路激光脈沖從輸入到輸出依次包括設置分光鏡、靜態光延時器和動態光延時模塊，所述一路從輸入到輸出則依次包括設置分光鏡和靜態光延時器；每路的所述分光鏡的激光脈沖分束輸入各自光電探測器，所述光電探測器都輸出連接延時控制器；所述延時控制器控制連接各所述動態光延時模塊。

按照本發明所提供的激光脈沖同步控制裝置，M＝2。

按照本發明所提供的激光脈沖同步控制裝置，3≤M＜1000。

按照本發明所提供的激光脈沖同步控制裝置，所述動態光延時模塊包括電光驅動器及其連接的N個動態光延時單元，N為3到100之間的自然數；每個動態光延時單元都包括電光偏振調制器及其控制連接的四個偏振分光鏡；所述四個偏振分光鏡中二個位于輸入光脈沖同一直線上，另二個位于輸入光脈沖平行直線上。

本發明有益效果在于：1、傳統的脈沖同步方法通過測量已發射的脈沖周期中的光脈沖時間差來修正調Q觸發電信號的延遲時間，使同步精度近似等于光脈沖建立時間的抖動；2、本發明提出通過檢測當前脈沖周期內的兩束光脈沖時間差，并進行快速信號處理和延遲時間修正，進一步提高脈沖同步精度。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種提高同步精度的激光脈沖同步控制裝置的第一實施例的結構示意圖；

圖2為本發明提供的一種提高同步精度的激光脈沖同步控制裝置的第一實施例中的第一動態光延時器結構示意圖；

圖3為本發明提供的一種提高同步精度的激光脈沖同步控制裝置的第二實施例的結構示意圖。