[發明專利]用于短脈沖激光器的任意觸發的增益控制

有效

• 申請號: 201611184203.6
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106936063B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 休伯特·阿曼;馬可·貝內蒂
• 申請（專利權）人: 朗美通運營有限責任公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/094
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;鄭霞

1.一種控制瞬態光放大器的增益的方法，包括：

連續地泵浦所述瞬態光放大器，從而增加所述瞬態光放大器的儲存能量，所述瞬態光放大器的儲存能量與三個增加的能級相關：

動態平衡的下邊界；

所述動態平衡的上邊界；以及

目標級，其限定用于將高能量輸入脈沖放大到更高能量輸出脈沖的儲存能量；

通過在高重復頻率下將來自源的低能量控制脈沖傳遞到所述瞬態光放大器來將所述瞬態光放大器的儲存能量保持在所述動態平衡中；以及

基于接收到觸發：

停止向所述瞬態光放大器傳遞低能量控制脈沖，

等待所述泵浦將所述瞬態光放大器的儲存能量增加到所述目標級，

將所述高能量輸入脈沖傳遞到所述瞬態光放大器，

將所述高能量輸入脈沖放大到更高能量輸出脈沖，從而將所述瞬態光放大器的儲存能量降低到低于所述目標級并且低于所述動態平衡的下邊界的耗盡級，以及

輸出所述更高能量輸出脈沖。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述源包括具有大于5兆赫茲(MHz)的脈沖重復頻率的短脈沖激光源；以及脈沖拾取器，其光學連接到所述短脈沖激光源，以控制來自所述短脈沖激光源的激光脈沖的發射和能量。

3.根據權利要求2所述的方法，其中控制所述激光脈沖的所述發射和能量包括：

通過所述脈沖拾取器傳遞、部分地傳遞或阻擋來自所述短脈沖激光源的激光脈沖。

4.根據權利要求2所述的方法，其中停止傳遞所述低能量控制脈沖包括：

通過所述脈沖拾取器阻擋來自所述短脈沖激光源的激光脈沖。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，所述短脈沖激光源或所述脈沖拾取器中的至少一個提供亞微秒響應時間。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述低能量控制脈沖、所述高能量輸入脈沖和所述更高能量輸出脈沖具有小于一微秒的脈沖寬度。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述動態平衡的中心能級更接近所述目標級和所述耗盡級的中心能級而不是所述目標級或所述耗盡級。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，接收所述觸發和輸出所述更高能量輸出脈沖之間的時間延遲在5納秒和100納秒之間。

9.一種激光設備，包括：

瞬態光放大器，所述瞬態光放大器具有與三個增加的能級相關的儲存能量：

動態平衡的下邊界，其中與所述瞬態光放大器的儲存能量相關的耗盡級低于所述動態平衡的下邊界；

所述動態平衡的上邊界；以及

限定用于將高能量輸入脈沖放大到更高能量輸出脈沖的儲存能量的目標級；

泵，所述泵用于增加所述瞬態光放大器的儲存能量；

源，所述源用于將低能量控制脈沖或所述高能量輸入脈沖傳遞到所述瞬態光放大器；以及

控制器，所述控制器被配置為：

通過請求所述源以高重復頻率向所述瞬態光放大器傳遞低能量控制脈沖來將所述瞬態光放大器的儲存能量保持在所述動態平衡中；

等待接收觸發；以及

基于接收到所述觸發：

停止向所述瞬態光放大器傳遞低能量控制脈沖，以及

當所述瞬態光放大器的儲存能量達到所述目標級時，請求所述源向所述瞬態光放大器傳遞所述高能量輸入脈沖。

10.根據權利要求9所述的激光設備，其中，所述源包括激光二極管。

11.根據權利要求10所述的激光設備，其中，當停止傳遞所述低能量控制脈沖時，所述控制器被配置為：

控制所述激光二極管以防止所述激光二極管發射脈沖。

12.根據權利要求9所述的激光設備，其中，所述源包括提供所述低能量控制脈沖作為連續波低平均功率控制束的連續波激光器以及提供所述高能量輸入脈沖的第二激光器。