[發(fā)明專利]一種產生多脈沖激光的激光裝置及其控制方法

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• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114389146A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 吳麗霞;劉華剛;林文雄;黃見洪;張江鈿;黃海洲;戴殊韜;翁文;葛燕;陳金明
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張杏珍;叢森

本發(fā)明公開了一種產生多脈沖激光的激光裝置及其控制方法，屬于激光技術領域，能夠實現激光裝置產生多脈沖，且脈沖間隔、脈沖寬度及波形均可調的目的。所述激光裝置包括：激光器用于產生連續(xù)激光；第一聲光Q開關設置在激光器的出光側，用于將連續(xù)激光轉化為第一脈沖激光；第一功率調制器用于向第一聲光Q開關的驅動提供第一功率信號，以使第一脈沖激光的頻率、脈寬及強度與第一功率信號保持同步；第二聲光Q開關設置在第一聲光Q開關的出光側，用于將第一脈沖激光轉化為多脈沖激光；第二功率調制器用于向第二聲光Q開關的驅動提供第二功率信號，以使多脈沖激光的頻率、脈寬及強度與第二功率信號保持同步。本發(fā)明用于產生多脈沖激光。

技術領域

本發(fā)明涉及一種產生多脈沖激光的激光裝置及其控制方法，屬于激光技術領域。

背景技術

在一些系統(tǒng)應用中，對激光器有特別要求。例如，在PLIF(平面激光誘導分子熒光)系統(tǒng)中，為了準確測量流場速度，需要以一定時間間隔，兩次甚至多次拍攝流場熒光圖像，這就要求外場觸發(fā)一次的情況下，激光器能發(fā)出多脈沖，每個脈沖的能量都相同且時間間隔可調。在VISAR(反射物速度干涉儀)系統(tǒng)中，為了準確測量沖擊波速度，要求一發(fā)激光能夠覆蓋整個物理過程，并得到高對比度的干涉條紋。這就要求激光的脈寬可調，并且在測量過程中激光的信號強度要穩(wěn)定，即激光脈沖要為方波信號。但是在激光放大的過程中，通常脈沖前沿增益較快，容易出現波形畸變，從而影響方波的平頂性，基于上述問題，現有技術中的激光器無法實現在外場觸發(fā)一次的情況下，產生多脈沖，且脈沖間隔、脈沖寬度及波形均可調的目的。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種產生多脈沖激光的激光裝置及其控制方法，能夠實現激光裝置產生多脈沖，且脈沖間隔、脈沖寬度及波形均可調的目的。

一方面，本發(fā)明提供了一種產生多脈沖激光的激光裝置，所述激光裝置包括激光器、第一聲光Q開關、第二聲光Q開關、第一功率調制器和第二功率調制器；

所述激光器用于產生連續(xù)激光；

所述第一聲光Q開關設置在所述激光器的出光側，用于將所述連續(xù)激光轉化為第一脈沖激光；

所述第一功率調制器用于向所述第一聲光Q開關的驅動提供第一功率信號，以使所述第一脈沖激光的頻率、脈寬及強度與所述第一功率信號保持同步；

所述第二聲光Q開關設置在所述第一聲光Q開關的出光側，用于將所述第一脈沖激光轉化為多脈沖激光；

所述第二功率調制器用于向所述第二聲光Q開關的驅動提供第二功率信號，以使所述多脈沖激光的頻率、脈寬及強度與所述第二功率信號保持同步；

所述第一脈沖激光的脈寬大于或等于所述多脈沖激光中各脈沖的總脈寬及各脈沖之間的總時間間隔之和。

可選的，所述激光裝置還包括設置在所述第二聲光Q開關的出光側的放大光路，所述放大光路用于對所述多脈沖激光進行放大。

可選的，所述激光裝置還包括設置在所述放大光路的出光側的光電探頭，所述光電探頭用于將放大后的所述多脈沖激光轉化為激光波形輸出。

可選的，所述激光裝置還包括控制單元，所述控制單元用于根據所述光電探頭輸出的激光波形調整所述第二功率調制器輸出的第二功率信號。

可選的，所述激光裝置還包括設置在所述激光器與所述第一聲光Q開關之間的準直單元，所述準直單元用于對所述激光器輸出的連續(xù)激光進行準直處理，以輸出光斑大小固定的準直激光。

可選的，所述準直單元為固定焦點準直器件。

可選的，所述激光器為外部半導體激光器。

可選的，所述第一脈沖激光和所述多脈沖激光均為方波脈沖。

另一方面，本發(fā)明提供了一種基于上述任一種所述的產生多脈沖激光的激光裝置的控制方法，當所述激光裝置包括矯正單元時；所述方法包括：