[發(fā)明專利]脈寬和功率可調(diào)諧的納秒脈沖激光光源結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910130897.2
• 申請(qǐng)日: 2019-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109818242A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周保充
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川沃飛光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

1.一種脈寬和功率可調(diào)諧的納秒脈沖激光光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：用于將固定功率、脈寬的主激光束進(jìn)行同步觸發(fā)和分束，以得到多個(gè)分光束脈沖激光的納秒種子光源系統(tǒng)；

分別設(shè)置在分光束輸出鏈路上，以對(duì)各分光束激光進(jìn)行增益放大的多個(gè)放大系統(tǒng)；

用于對(duì)各放大后的各分光束激光信號(hào)輸出進(jìn)行延遲調(diào)整的納秒延遲系統(tǒng)；

用于將經(jīng)放大延遲后的各分光束信號(hào)進(jìn)行合束處理，以得到功率200W-5000W、脈寬30ns-2000ns可調(diào)諧納秒脈沖激光輸出的信號(hào)合束器。

2.如權(quán)利要求1所述的脈寬和功率可調(diào)諧的納秒脈沖激光光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：在所述信號(hào)合束器的信號(hào)輸出端，通過(guò)第一高功率包層光剝除器、輸出端帽進(jìn)而與外設(shè)實(shí)現(xiàn)連接；

其中，所述納秒種子光源系統(tǒng)包括：

納秒種子單元或納秒種子光源，其用于將產(chǎn)生的固定功率、脈寬的主激光束，進(jìn)行放大、濾波處理以得到純凈的種子脈沖信號(hào)；

激光脈沖分束器件，其用于將納秒種子單元或納秒種子光源產(chǎn)生的種子脈沖信號(hào)進(jìn)行分束處理；

所述延遲系統(tǒng)被設(shè)置為在各放大系統(tǒng)的信號(hào)輸出方向上，以對(duì)其輸出脈沖間的時(shí)間延遲進(jìn)行調(diào)整的光纖延遲線和/或與納秒種子單元相配合的脈沖電信號(hào)延遲單元。

3.如權(quán)利要求2所述的脈寬和功率可調(diào)諧的納秒脈沖激光光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述納秒種子單元包括：

第一帶通高反射鏡，其表面鍍有用以濾除振蕩腔內(nèi)產(chǎn)生的自發(fā)輻射放大ASE光譜的帶通介質(zhì)膜；

與第一帶通高反射鏡的輸出端呈依次相連狀的第一單模增益光纖、第一單模合束器、振蕩器泵浦源，其中，所述振蕩器泵浦源產(chǎn)生的泵浦光，經(jīng)第一單模合束器的泵浦臂注入第一單模增益光纖，以激發(fā)稀土離子并提供激光增益；

與第一單模合束器相連，并由脈沖電信號(hào)延遲系統(tǒng)控制觸發(fā)以實(shí)現(xiàn)增益狀態(tài)控制和ASE光譜濾波的第一聲光開(kāi)關(guān)；

與第一濾波聲光開(kāi)關(guān)相連的低反光柵，其用于將部分信號(hào)光反射回振蕩腔形成反饋，另一部分信號(hào)光則輸出至后級(jí)；

與低反光柵相連，以剝除少量泄露至包層的泵浦光功率，得到純凈的種子脈沖信號(hào)傳輸至后級(jí)的第一低功率包層光剝除器。

4.如權(quán)利要求2所述的脈寬和功率可調(diào)諧的納秒脈沖激光光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述納秒種子單元包括：

由脈沖電信號(hào)延遲系統(tǒng)觸發(fā)，以產(chǎn)生不同脈寬納秒種子脈沖的光電二極管；

產(chǎn)生的納秒脈沖依次進(jìn)入三端環(huán)形器、第二聲光開(kāi)關(guān)、第二低功率包層剝除器、第二單模增益光纖，以進(jìn)行功率放大；

與第二單模增益光纖輸出端依次相連的第二單模合束器、預(yù)放大泵浦源，其中，所述預(yù)放大泵浦源產(chǎn)生的泵浦光經(jīng)第二單模合束器的泵浦臂注入第二單模增益光纖，激發(fā)稀土離子并提供激光增益；

與第二單模合束器信號(hào)臂相連的第二帶通高反射鏡，其中，所述第二帶通高反射鏡將信號(hào)光反射，以使其在光傳輸區(qū)間內(nèi)反向傳輸放大，進(jìn)而通過(guò)三端環(huán)形器的第三端口輸出對(duì)應(yīng)的種子脈沖信號(hào)。

5.如權(quán)利要求2所述的脈寬和功率可調(diào)諧的納秒脈沖激光光源結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述納秒種子單元包括：相互配合的泵浦組件，增益組件，聚焦耦合組件；

所述泵浦組件可以被配置為相配合的第一泵浦氙燈、第一泵浦聚光器，其中，所述第一泵浦氙燈閃光，第一泵浦聚光器將泵浦光進(jìn)行反射，將泵浦光耦合進(jìn)入第一固體增益介質(zhì)；

所述增益組件包括：與泵浦組件相配合的第一固體增益介質(zhì)、設(shè)置在其兩端的端面反射鏡、輸出鏡以及設(shè)置在第一固體增益介質(zhì)與端面反射鏡之間的第三聲光開(kāi)關(guān)，其中，所述第一固體增益介質(zhì)被泵浦組件泵浦，實(shí)現(xiàn)光粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，提供增益，產(chǎn)生的自發(fā)輻射光在端面反射鏡與輸出鏡之間進(jìn)行選模振蕩和放大，第三聲光開(kāi)關(guān)，其用于對(duì)自發(fā)輻射光進(jìn)行調(diào)Q操作，在第一固體介質(zhì)的放大下以形成納秒脈沖種子；

所述聚焦耦合組件包括：與輸出鏡輸出方向相配合的第一聚焦注入單元，其用于將輸出鏡輸出的納秒脈沖種子聚焦耦合到第一接收光纖中；

與第一接收光纖鄰接的第二高功率包層光剝除器，以剝除泄露到包層的納秒脈沖，進(jìn)而得到純凈的種子脈沖信號(hào)。