[發(fā)明專利]超快激光器實(shí)現(xiàn)首脈沖抑制的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010035224.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113131324A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖震;張琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州曼德特光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/11
• 分類號(hào): H01S3/11;H01S3/10;H01S3/13;H01S3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種超快激光器實(shí)現(xiàn)首脈沖抑制的方法。通常，由于激光器放大部分在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的泵浦（能量積累）過(guò)后，如果第一個(gè)激光脈沖進(jìn)入放大系統(tǒng)，前幾個(gè)脈沖峰值功率會(huì)高于后續(xù)脈沖，出現(xiàn)火柴頭現(xiàn)象。這些脈沖相對(duì)于緊隨其后的脈沖串相比，能量大很多，可達(dá)幾倍到幾十倍。激光首脈沖在加工過(guò)程中，易造成工件損壞，危害很大，造成產(chǎn)品的損壞或報(bào)廢。為了避免首脈沖對(duì)于激光器內(nèi)部的元器件的損傷，通常激光器設(shè)計(jì)時(shí)選取元器件必須考慮首脈沖對(duì)于元器件的損傷閾值影響，這通常導(dǎo)致成本的明顯提升。首脈沖能量的不確定性有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致激光器的不明損壞。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有超快激光器中首脈沖抑制的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種超快激光器實(shí)現(xiàn)首脈沖抑制的方法。

背景技術(shù)

工業(yè)超快激光器，在激光加工領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛，具有從飛秒到皮秒級(jí)的大范圍脈寬，平均功率范圍幾瓦到百瓦，能夠用于苛刻的工業(yè)和醫(yī)療環(huán)境。脈沖激光器在極短時(shí)間內(nèi)聚集脈沖能量，形成極高功率密度。由于具有如此之高的功率，其激光可以加工幾乎任何類型的材料，包括傳統(tǒng)工藝很難加工的材料，例如金屬、陶瓷和玻璃。但激光器工作過(guò)程中，放大部分在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的泵浦（能量積累）過(guò)后，如果第一個(gè)激光脈沖進(jìn)入放大系統(tǒng)，前幾個(gè)脈沖峰值功率會(huì)高于后續(xù)脈沖，出現(xiàn)火柴頭現(xiàn)象。這些激光脈沖相對(duì)于緊隨其后的脈沖串相比，能量大很多，可達(dá)幾倍到幾十倍。激光首脈沖在加工過(guò)程中，易造成工件損壞，危害很大，造成產(chǎn)品的損壞或報(bào)廢。為了避免首脈沖對(duì)于激光器內(nèi)部的元器件的損傷，通常激光器設(shè)計(jì)時(shí)選取元器件必須考慮首脈沖對(duì)于元器件的損傷閾值影響，這通常導(dǎo)致成本的明顯提升。

針對(duì)上述的問(wèn)題，目前解決方案，多通過(guò)控制板卡模擬電壓控制激光器最后一級(jí)的AOM實(shí)現(xiàn)。實(shí)際這種抑制方案，只是避免了高能量激光脈沖對(duì)于加工工件的損傷，對(duì)于激光器內(nèi)部放大環(huán)節(jié)元器件的保護(hù)，并沒(méi)有起到作用。在超快激光器中，單脈沖瞬時(shí)能量很高，很接近光學(xué)材料的損傷閾值。首脈沖能量的不確定性有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致激光器的不明損壞。

如果人為調(diào)低振蕩器所有輸出脈沖能量，又會(huì)造成放大系統(tǒng)效率降低，不能得到加工需要的脈沖能量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施提供了一種超快激光器實(shí)現(xiàn)首脈沖抑制的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中輸出高能量首脈沖的對(duì)激光器沖擊的技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，提供了一種激光器首脈沖能量抑制功能，相關(guān)功能模塊包括：激光振蕩器，被配置為生成并輸出鎖模激光脈沖；脈沖拾取組件，連接于激光振蕩器與激光放大器之間，被配置為將鎖模激光脈沖降頻拾取后，進(jìn)入激光放大部分； 激光放大部分，被配置為形成光放大回路，以使鎖模激光脈沖在激光放大環(huán)節(jié)中被放大。

在本發(fā)明實(shí)施例中，采用在激光振蕩腔的輸出到脈沖拾取環(huán)節(jié)時(shí)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在脈沖拾取環(huán)節(jié)的聲光調(diào)制器，實(shí)際是能具有脈沖幅度調(diào)制功能的。通過(guò)在脈沖拾取環(huán)節(jié)，控制調(diào)制電壓，可以抑制首幾個(gè)脈沖的幅值，讓首脈沖在到達(dá)放大環(huán)節(jié)前減小能量。從而徹底避免高能量激光首脈沖的產(chǎn)生，避免高能量激光脈沖對(duì)后續(xù)光路環(huán)節(jié)的損傷威脅。這就徹底解決了激光器首脈沖抑制的技術(shù)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的脈沖拾取部分的功能示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的調(diào)制電壓抑制效果示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。