[發(fā)明專利]一種激光器及其脈沖寬度調(diào)制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011084658.7
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112271538A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 連富強
• 申請（專利權(quán)）人: 北京卓鐳激光技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/11;H01S3/13
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 侯巍巍

一種激光器及其脈沖寬度調(diào)制方法，包括皮秒光纖振蕩器和全固態(tài)激光放大器，所述皮秒光纖振蕩器具有光譜濾波器件以及用于調(diào)節(jié)光譜濾波器件溫度的溫控單元，皮秒光纖振蕩器產(chǎn)生的激光脈沖經(jīng)光譜濾波器件的濾波作用后傳輸至具有色散特性的全固態(tài)激光放大器，再由全固態(tài)激光放大器輸出。溫控單元的設(shè)置可實現(xiàn)對光譜濾波器件溫度的調(diào)節(jié)，當(dāng)光譜濾波器件的溫度發(fā)生變化時，則光譜濾波器件的光譜濾波范圍發(fā)生變化，進而改變了皮秒光纖振蕩器輸出激光脈沖的波長范圍，實現(xiàn)了在不改變激光傳輸方向的前提下對激光脈沖寬度的調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種激光器及其脈沖寬度調(diào)制方法。

背景技術(shù)

皮秒激光光源與計算機數(shù)控技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成高效自動化加工設(shè)備，已成為工業(yè)加工領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。伴隨著工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展，對加工精度以及加工效率都提出了更高的要求。為了進一步提高加工精度，減少加工過程中存在的熱影響以及熱影響帶來的衍生不良效果，皮秒激光已逐漸成為工業(yè)加工領(lǐng)域的首選激光光源。

由于針對不同的加工材料和加工工藝要求，需要皮秒激光器輸出激光的脈沖寬度具有調(diào)節(jié)功能，從而在不同材料和不同工藝加工中實現(xiàn)最優(yōu)的加工結(jié)果。目前，工業(yè)加工領(lǐng)域內(nèi)普遍采用的皮秒激光器，其激光的脈沖寬度為固定值，無法靈活調(diào)節(jié)激光的脈沖寬度，從而降低加工精度。

發(fā)明內(nèi)容

本申請目的是提供一種激光器及其脈沖寬度調(diào)制方法，能夠在不改變激光傳輸方向的前提下實現(xiàn)對激光脈沖寬度的調(diào)節(jié)。

本申請的上述申請目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N激光器，包括皮秒光纖振蕩器和全固態(tài)激光放大器，所述皮秒光纖振蕩器具有光譜濾波器件以及用于調(diào)節(jié)光譜濾波器件溫度的溫控單元，皮秒光纖振蕩器產(chǎn)生的激光脈沖經(jīng)光譜濾波器件的濾波作用后傳輸至具有色散特性的全固態(tài)激光放大器，再由全固態(tài)激光放大器輸出。

通過采用上述技術(shù)方案，溫控單元的設(shè)置可實現(xiàn)對光譜濾波器件溫度的調(diào)節(jié)，當(dāng)光譜濾波器件的溫度發(fā)生變化時，則光譜濾波器件的光譜濾波范圍發(fā)生變化，進而改變了皮秒光纖振蕩器輸出激光脈沖的波長范圍。波長變化的激光脈沖在非線性效應(yīng)以及全固態(tài)激光放大器的色散特性影響下，使得經(jīng)過全固態(tài)激光放大器的激光脈沖寬的發(fā)生改變，從而實現(xiàn)了對激光器輸出脈沖寬的的調(diào)節(jié)；同時，由于是通過改變光譜濾波器件溫度提供了具備啁啾特性的激光脈沖，在調(diào)節(jié)激光脈沖輸出寬度時，激光脈沖的方向不會受到影響，實現(xiàn)了在不改變激光傳輸方向的前提下對激光脈沖寬度的調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述皮秒光纖振蕩器與所述全固態(tài)激光放大器之間設(shè)置有保偏光纖。

通過采用上述技術(shù)方案，保偏光纖的設(shè)置不但實現(xiàn)了激光脈沖由皮秒光纖振蕩器傳輸至全固態(tài)激光放大器，同時也保證了激光脈沖的線偏振方向不變。

優(yōu)選的，所述光譜濾波器件設(shè)置為光纖光柵。

通過采用上述技術(shù)方案，光纖光柵作為一種常用的光譜濾波器件，對于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，其應(yīng)用更為方便，降低了激光器的制作難度。

優(yōu)選的，所述溫控單元包括用于對光譜濾波器件進行加熱的加熱器件以及控制加熱器件工作的控制器。

通過采用上述技術(shù)方案，控制器的設(shè)置可實現(xiàn)對加熱器件工作的控制，以便于實現(xiàn)對光譜濾波器件溫度的調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述加熱器件為接觸式器件或非接觸式器件。

優(yōu)選的，所述接觸式器件設(shè)置為電加熱片，所述電加熱片設(shè)置有容納所述光譜濾波器件的讓位槽。

通過采用上述技術(shù)方案，讓位槽的設(shè)置不但提供了容納光譜濾波器件的空間，同時，也能夠提高電加熱片對光譜濾波器件的加熱效果。

優(yōu)選的，所述光譜濾波器件通過導(dǎo)熱膠固定在所述讓位槽內(nèi)。