[發明專利]一種激光器輸出的控制方法及激光器

有效

• 申請號: 201510725154.1
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105186281A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 居劍;王平成;蔣峰
• 申請（專利權）人: 深圳市創鑫激光股份有限公司
• 主分類號: H01S3/117
• 分類號: H01S3/117
• 代理公司: 深圳華奇信諾專利代理事務所(普通合伙) 44328
• 代理人: 宋建平

技術領域

本發明涉及激光處理技術領域，特別是涉及一種激光器輸出的控制方法及激光器。

背景技術

目前，激光器是指通過其內置的聲光Q開關控制輸出光脈沖的激光器，具體的，激光器在泵浦開始時使其諧振腔處在低Q值狀態，使諧振腔內的振蕩不能生成，當激光上能級反轉粒子數就至積累到最大值時，突然使聲光Q開關的驅動電壓上升至最大值，諧振腔內振蕩迅速建立起來，在極短的時間內激光上能級反轉粒子數被消耗，轉變為諧振腔內的光能量，在諧振腔的輸出端以單一脈沖形式將能量釋放出來，并且單一脈沖的峰值和功率均很高。

當單一脈沖釋放完成后，聲光Q開關的驅動電壓回調至低值，重新累積激光上能級反轉粒子數，生成下一個單一脈沖。由于在聲光Q開關的一個工作周期內，其只輸出的一個單一脈沖，單一脈沖不單單峰值和功率高，輸出的時間也比較長，當單一光脈沖直接打被加工物體上，容易成造在被加工物體面附近的熱量堆積導致被加工物體形變。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種激光器輸出的控制方法，能夠實現在聲光Q開關的同一工作周期內輸出至少兩個光脈沖，并且單個光脈沖的能量低，輸出時間短。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種激光器輸出的控制方法，包括使所述激光器的泵浦源，向所述激光器的諧振腔內輸入泵浦光；在所述激光器的增益介質吸收存儲所述泵浦光累積激光上能級反轉粒子數的過程中，以及在聲光Q開關的工作周期內，提高所述激光器的聲光Q開關的驅動電壓和/或提高所述泵浦源的驅動電流，并以在所述聲光Q開關的驅動電壓達到其最大承受電壓之前，所述激光器滿足諧振腔起振條件，所述激光器輸出第一光脈沖；在所述激光器輸出第一光脈沖后，繼續在所述聲光Q開關的工作周期內提高所述聲光Q開關的驅動電壓和/或提高所述泵浦源的驅動電流，以在所述聲光Q開關的驅動電壓達到其最大承受電壓之前所述激光器再次滿足諧振腔起振條件，所述激光器輸出第二光脈沖。

其中，所述諧振腔起振條件為所述激光器的諧振腔內增益系數大于所述激光器的諧振腔內部損耗系數。

其中，在所述激光器輸出第一光脈沖或所述激光器輸出第二光脈沖之后，所述激光器的諧振腔內增益系數均下降；所述諧振腔內增益系數的增加速度隨著所述泵浦源的驅動電流增加而增加，所述聲光Q開關的Q值隨著所述聲光Q開關的驅動電壓的增加而增加，所述激光器的諧振腔內部損耗系數隨著聲光Q開關的Q值的增加而減小。

其中，所述方法還包括：在所述聲光Q開關的驅動電壓到達其最大承受電壓，并且所述增益介質的激光上能級反轉粒子消除后，將所述聲光Q開關的驅動電壓下調至第一預定值，所述泵浦源的驅動電流下調至第二預定值，并返回所述在所述增益介質吸收存儲所述泵浦光以使所述增益介質的激光上能級反轉粒子數累積的過程中，提高所述聲光Q開關的驅動電壓以提高所述聲光Q開關的Q值和/或提高所述泵浦源的驅動電流的步驟。

其中，在所述激光器輸出第一光脈沖時，所述方法還包括：使所述第一光脈沖打到被加工物體上；在所述激光器輸出第二光脈沖時，所述方法還包括：使所述第二光脈沖打到被加工物體上。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種激光器，包括：高反射率反射光纖光柵、低反射率反射光纖光柵、聲光Q開關、泵浦源、控制器和增益介質，所述高反射率反射光纖光柵、增益介質和低反射率反射光纖光柵相構成諧振腔，所述聲光Q開關和泵浦源均設置于所述諧振腔內，所述控制器分別與所述聲光Q開關、泵浦源和增益介質連接；所述泵浦源,用于向所述諧振腔輸入泵浦光；所述增益介質，用于存儲所述泵浦光，累積激光上能級反轉粒子數；所述控制器，用于在所述增益介質累積激光上能級反轉粒子數的過程中，以及在所述聲光Q開關的工作周期內，提高所述聲光Q開關的驅動電壓和/或提高所述泵浦源的驅動電流，以在所述聲光Q開關的驅動電壓達到其最大承受電壓之前，所述激光器滿足諧振腔起振條件，所述激光器輸出第一光脈沖；在所述激光器輸出第一光脈沖后，繼續在所述聲光Q開關的工作周期內提高所述聲光Q開關的驅動電壓和/或提高所述泵浦源的驅動電流，以在所述聲光Q開關的驅動電壓達到最大承受電壓之前所述激光器再次滿足諧振腔起振條件，所述激光器輸出第二光脈沖；

其中，所述諧振腔起振條件為所述激光器的諧振腔內增益系數大于所述激光器的諧振腔內部損耗系數。