[發明專利]脈寬和功率可調諧的納秒脈沖激光光源結構

在審

• 申請號: 201910130897.2
• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109818242A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 周保充
• 申請（專利權）人: 四川沃飛光電科技有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

本發明公開了一種脈寬和功率可調諧的納秒脈沖激光光源結構，包括：用于將固定功率、脈寬的主激光束進行同步觸發和分束，以得到多個分光束脈沖激光的納秒種子光源系統；分別設置在分光束輸出鏈路上，以對各分光束激光進行增益放大的多個放大系統；用于對各放大后的各分光束激光信號輸出進行延遲調整的納秒延遲系統；用于將經放大延遲后的各分光束激光信號進行合束處理的信號合束器。本發明提供一種脈寬和功率可調諧的納秒脈沖激光光源結構，其采用調節各分束激光脈沖的功率和相互延時的方式，實現平均功率200?5000W、脈寬30?2000ns可調諧納秒脈沖激光輸出，從而提升納秒脈沖激光光源在工業和國防領域的通用性。

技術領域

本發明涉及一種在工業、國防領域情況下使用的可調諧高平均功率納秒脈沖激光光源。更具體地說，本發明涉及一種用在工業、國防領域情況下的脈寬和功率可調諧的納秒脈沖激光光源結構。

背景技術

可調諧高平均功率納秒脈沖激光光源在工業、軍事領域有廣泛的應用價值，基于此方案的納秒脈沖激光光源具有簡便易操作，適用范圍廣，維護成本低等諸多優勢，應用前景廣闊。

納秒脈沖光纖激光器可以分為單振蕩器和主振蕩器加功率放大器(MOPA)兩種典型結構。

單振蕩器結構的輸出功率主要受限于振蕩腔內所需功能器件的功率負載能力，包括光柵、聲光調制器等，通常輸出平均功率在10W以內，而且通常采用分立光路結構，難以實現全光纖化。

對于輸出平均功率大于100W的系統，通常采用MOPA結構。振蕩器輸出平均功率較低的種子激光，種子激光經過單級或多級功率放大器進一步將輸出功率提升。但是其輸出功率及脈沖脈寬受限于振蕩器以及大模場增益光纖的飽和能量，很難實現平均功率200-5000W、脈寬30-2000ns可調諧納秒脈沖激光光源。

現有技術的客觀缺點在于常規基于MOPA結構的高平均功率納秒脈沖激光光源受限于振蕩器脈寬調諧范圍較小，以及大模場增益光纖的飽和能量較低等因素，難以實現平均功率200-5000W、脈寬30-2000ns可調諧的納秒激光脈沖輸出，難以適應工業、軍事領域對于納秒脈沖激光器應用的廣泛要求。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種脈寬和功率可調諧的納秒脈沖激光光源結構，其能夠通過相配合的納秒種子光源系統、放大系統、納秒延遲系統以及信號合束器，采用調節各分束脈沖的有無和相互延時的方式，實現平均功率200-5000W、脈寬30-2000ns可調諧納秒脈沖激光輸出，從而提升納秒脈沖激光光源在工業和國防領域的通用性。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種脈寬和功率可調諧的納秒脈沖激光光源結構，包括：用于將固定功率、脈寬的主激光束進行同步觸發，以得到多個分光束的納秒種子光源系統；

分別設置在分光束輸出鏈路上，以對各分光束進行增益放大的多個放大系統；

用于對各放大后的各分光束信號輸出進行延遲調整的納秒延遲系統；

用于將經放大延遲后的各分光束信號進行合束處理，以得到功率200W-5000W、脈寬30ns-2000ns可調諧納秒脈沖激光輸出的信號合束器。

優選的是，其中，還包括：在所述信號合束器的信號輸出端，通過第一高功率包層光剝除器、輸出端帽進而與外設實現連接；

其中，所述納秒種子光源系統包括：

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

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生的種子脈沖信號進行分束處理；