[發(fā)明專利]一種正交偏振、脈寬可調(diào)的激光器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110833054.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN113725710A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉學(xué)勝;劉洪才;賈文增;劉樹;楊博義;梅凱;董霖;葛廷武;王智勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/10
• 分類號(hào): H01S3/10;H01S3/127;H01S3/23
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 沈軍

本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種正交偏振、脈寬可調(diào)的激光器。本發(fā)明提供的正交偏振、脈寬可調(diào)的激光器，包括：兩路線偏振激光器，每路線偏振激光器上分別電連接有調(diào)Q驅(qū)動(dòng)源；上位機(jī)，上位機(jī)分別與兩個(gè)調(diào)Q驅(qū)動(dòng)源電連接，以控制兩個(gè)調(diào)Q驅(qū)動(dòng)源的輸出延時(shí)；合束模塊，合束模塊位于兩路線偏振激光器的下游，用于對(duì)兩路線偏振激光器輸出的線偏振信號(hào)光進(jìn)行雙路合成。本發(fā)明提供的正交偏振、脈寬可調(diào)的激光器，采用雙路偏振合束的方式，通過上位機(jī)對(duì)兩路調(diào)Q驅(qū)動(dòng)源觸發(fā)的時(shí)序進(jìn)行精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)了合束光脈沖的脈寬可大范圍、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。合束后的激光其偏振方向不隨時(shí)域、空域發(fā)生變化，可大幅提高激光加工的工藝一致性及加工效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種正交偏振、脈寬可調(diào)的激光器。

背景技術(shù)

隨著高亮度半導(dǎo)體激光技術(shù)、側(cè)面泵浦技術(shù)及調(diào)Q技術(shù)的飛速發(fā)展，全固態(tài)激光器正朝著高功率、高光束質(zhì)量、高穩(wěn)定性、可調(diào)諧的方向取得不斷突破，在科學(xué)研究、激光醫(yī)療、激光顯示、軍事國防和激光加工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，行業(yè)的發(fā)展對(duì)激光器性能的可靠與穩(wěn)定性，操作方便性、結(jié)構(gòu)緊湊便攜性、工程化推廣等方面都提出了越來越高的要求。

在某些應(yīng)用場合，如對(duì)鋁、銅及其合金、復(fù)合材料等進(jìn)行焊接、切割或精密加工時(shí)，不僅需要激光器實(shí)現(xiàn)脈沖輸出，而且要求其在時(shí)域上同時(shí)具有兩個(gè)互垂直的偏振態(tài)，同時(shí)輸出激光的脈寬可大范圍精確調(diào)節(jié)，從而提高材料的加工質(zhì)量及加工效率。然而，現(xiàn)有的脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)普遍存在調(diào)節(jié)范圍窄、精度低、功率不足等問題，且實(shí)際的應(yīng)用場景對(duì)激光的工作波長范圍和偏振方式也提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的脈寬調(diào)節(jié)范圍窄、精度低、功率不足的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種正交偏振、脈寬可調(diào)的激光器。

本發(fā)明實(shí)施例提供的正交偏振、脈寬可調(diào)的激光器，包括：兩路線偏振激光器，每路所述線偏振激光器上分別電連接有調(diào)Q驅(qū)動(dòng)源；上位機(jī)，所述上位機(jī)分別與兩個(gè)所述調(diào)Q驅(qū)動(dòng)源電連接，以控制兩個(gè)所述調(diào)Q驅(qū)動(dòng)源的輸出延時(shí)；合束模塊，所述合束模塊位于兩路所述線偏振激光器的下游，用于對(duì)兩路所述線偏振激光器輸出的線偏振信號(hào)光進(jìn)行雙路合成。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每路所述線偏振激光器包括：按照光路傳播方向按順序依次設(shè)置的后腔鏡、偏振元件、第一調(diào)Q開關(guān)、泵浦增益模塊、第二調(diào)Q開關(guān)和輸出腔鏡，其中，所述第一調(diào)Q開關(guān)和所述第二調(diào)Q開關(guān)在垂直于所述光路傳播方向的平面中正交放置，所述泵浦增益模塊距離所述后腔鏡和所述輸出腔鏡的光程相等。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述調(diào)Q驅(qū)動(dòng)源分別與所述第一調(diào)Q開關(guān)和所述第二調(diào)Q開關(guān)電連接，以控制所述第一調(diào)Q開關(guān)和所述第二調(diào)Q開關(guān)的開閉。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一調(diào)Q開關(guān)和所述第二調(diào)Q開關(guān)為聲光開關(guān)或電光開關(guān)，并且所述第一調(diào)Q開關(guān)和所述第二調(diào)Q開關(guān)的散熱方式為風(fēng)冷或水冷。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述后腔鏡上鍍有高反射膜。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述偏振元件為薄膜偏振片、布魯斯特角偏振片或偏振分光棱鏡。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述泵浦增益模塊采用二極管側(cè)面泵浦結(jié)構(gòu)以及燈泵結(jié)構(gòu)，并且所述泵浦增益模塊的散熱方式為風(fēng)冷或水冷。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述輸出腔鏡上鍍有部分透射膜。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述合束模塊包括：偏振棱鏡，所述偏振棱鏡位于一路所述線偏振激光器的所述輸出腔鏡的下游；平面全反鏡，所述平面全反鏡位于另一路所述線偏振激光器的所述輸出腔鏡的下游；其中，所述合束模塊設(shè)置成：使得進(jìn)入所述偏振棱鏡的線偏振信號(hào)光的偏振方向，與經(jīng)過所述平面全反鏡后進(jìn)入所述偏振棱鏡的線偏振信號(hào)光的偏振方向互相垂直。