[發(fā)明專利]激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011352273.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN112490840A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄢歆;李亞;劉江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江熱刺激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/10
• 分類號(hào): H01S3/10;H01S3/13
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 汪喆

本申請(qǐng)涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制系統(tǒng)及激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制方法，激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制系統(tǒng)包括：種子源，用于發(fā)出脈沖信號(hào)光；至少一個(gè)放大器，所述放大器的輸入端與所述種子源的出光端口連接；信號(hào)處理裝置，與其中一個(gè)所述放大器的輸出端連接。本申請(qǐng)?zhí)峁┑募す饷}沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制系統(tǒng)，在種子信號(hào)光放大的同時(shí)，攔截了大部分的ASE，且能夠避免多級(jí)放大系統(tǒng)形成的寄生振蕩，這樣既不影響放大器的高增益，也降低了ASE和寄生振蕩的傳輸和放大功率，最終大幅減少放大后激光脈沖中的連續(xù)成分，提高了脈沖能量、脈沖對(duì)比度和光束質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制系統(tǒng)及激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制方法。

背景技術(shù)

隨著激光技術(shù)的發(fā)展，脈沖激光應(yīng)用越來越廣，脈沖能量、功率越來越高，脈寬也越來越窄，從納秒開始發(fā)展到皮秒、飛秒，進(jìn)入超快領(lǐng)域。為了得到高能量和高功率，脈沖激光的產(chǎn)生方式也從單級(jí)振蕩方式，開始使用再生放大、行波放大等方式，這樣可以在獲得高能量和高功率時(shí)，仍保持脈寬和重復(fù)頻率不變。

行波放大因其簡(jiǎn)潔高效的放大方式，重復(fù)頻率和脈沖類型多樣，靈活方便可調(diào)，例如Burst脈沖串模式、位置同步輸出(PSO)脈沖模式等，非常受下游激光加工的歡迎。但由于種子信號(hào)光較弱(光纖或者固體振蕩源、半導(dǎo)體電調(diào)制激光脈沖)，占空比較低，而激光放大對(duì)高能量高功率的追求，又需要有盡可能高的增益，當(dāng)增益到一定程度時(shí)，非常容易產(chǎn)生ASE(放大自發(fā)輻射)、寄生振蕩等非信號(hào)放大光，在不應(yīng)有光輸出時(shí)產(chǎn)生連續(xù)光，在時(shí)域上表現(xiàn)出連續(xù)光基底，導(dǎo)致放大激光脈沖能量下降、對(duì)比度降低，光束質(zhì)量惡化等影響，對(duì)激光加工的使用產(chǎn)生非常不利的影響。因此，在激光放大器中，這種高增益和低連續(xù)光成分往往存在矛盾，難以兼得。

為了抑制行波放大中產(chǎn)生的連續(xù)成分，目前雖然有多種方式，如采用激光晶體面切小斜角、增加級(jí)數(shù)，以及多級(jí)間增加小孔光闌、隔離器和濾波器攔截等，雖然有一定的效果，但都無法大幅減少連續(xù)成分。另外一種可大幅度減少連續(xù)成分的方法是大幅度降低放大器的增益，雖然實(shí)現(xiàn)了降低連續(xù)成分，但對(duì)放大的能量和功率又有極大的影響。因此，以上這些方法無法在大幅減少連續(xù)成分的同時(shí)，仍然保持放大器的高增益。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制系統(tǒng)及激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制方法，以在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中激光高脈沖能量放大中存在的較多連續(xù)成分，影響放大脈沖能量、脈沖對(duì)比度，影響激光加工效果的技術(shù)問題。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N激光脈沖行波放大過程中連續(xù)成分抑制系統(tǒng)，包括：

種子源，用于發(fā)出脈沖信號(hào)光；

至少一個(gè)放大器，所述放大器的輸入端與所述種子源的出光端口連接；

信號(hào)處理裝置，與其中一個(gè)所述放大器的輸出端連接。

在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理裝置被設(shè)定有開門狀態(tài)和關(guān)門狀態(tài)；

所述脈沖信號(hào)光經(jīng)過所述信號(hào)處理裝置時(shí)，所述信號(hào)處理裝置處于開門狀態(tài)；

所述脈沖信號(hào)光離開所述信號(hào)處理裝置時(shí)，所述信號(hào)處理裝置處于關(guān)門狀態(tài)。

在上述任一技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理裝置包含信號(hào)同步器和調(diào)制器，所述調(diào)制器包含驅(qū)動(dòng)器和Q開關(guān)頭，所述信號(hào)同步器能夠檢測(cè)信號(hào)光脈沖用于觸發(fā)所述驅(qū)動(dòng)器并輸出調(diào)制脈沖信號(hào)，所述調(diào)制脈沖信號(hào)作用于所述驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生射頻信號(hào)或者高壓信號(hào)作用于所述Q開關(guān)頭，以形成周期性開關(guān)門效果。

在上述任一技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，所述Q開關(guān)頭為聲光型或電光型，形式上是光纖型，或者是空間型。