CN102496847A - 多灯单棒固体激光器及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为多灯单棒固体激光器及使用方法，本激光器有N支相同的泵浦灯环绕晶体棒对称、均匀排布，N为正整数，3≤N≤20，泵浦灯的激光电源连接上位控制器。每支或串联的一组泵浦灯连接一台激光电源。其使用方法为上位控制器将N支泵浦灯分为M组，M为N的正约数，当输出脉冲激光所需泵浦能量为频率F、单脉冲泵浦功率W、脉冲宽度t，输出激光脉冲M个为一段，各灯按频率F/M、单脉冲泵浦功率WM/N、脉冲宽度t、每组在每段的第i个脉冲工作，i为组号。当输出连续激光所需泵浦功率为W，各灯以泵浦功率WM/N、每组持续T时段、M次循环轮流工作；或各灯按功率W/N同步工作。本发明降低每支灯的工作频率、功率，成倍延长灯的寿命，或倍增泵浦功率。
Description
(一)技术领域
本发明涉及固体激光器技术领域，具体为一种多灯单棒固体激光器及使用方法。
(二)背景技术
以钇铝石榴石晶体棒或红宝石晶体棒为工作物质的固体激光器，其主要结构还包括作为激励能源的光泵和光学谐振腔。光泵也称为泵浦光源，通常是由激光电源驱动的氙灯、氪灯。光泵的强光照射在晶体棒上，实现晶体棒的工作物质粒子数反转、产生激光。光学谐振腔两端相互平行的反射镜的反射作用使受激辐射连续进行并不断给光子加速；最后输出激光。
固体激光器输出能量高，造价经济、体积小、运行费低。在激光加工、激光武器等方面有重要应用。例如YAG固体激光器(即钇铝石榴石固体激光器)多用于板材切割。
目前泵浦光源的氙灯或氪灯瞬时功率和平均功率都不高。因为泵浦光源瞬时功率不高，就限制了单个YAG激光器输出脉冲的峰值；因为泵浦光源平均功率不高，也限制了脉冲激光器高峰值功率的激光脉冲的重复频率。这两个因素严重制约了固体激光器激光切割的深度和速度。现有的YAG固体激光器大多是用于5mm以下板材切割，且速度较慢。
而在厚板切割、高速切割不得不选择CO2激光器，但CO2激光器的造价高、体积庞大、运行费用高，极不经济。
在氙灯或氪灯工艺没有质的突破的情况下，如何使泵浦光源瞬间功率倍增、使固体激光器输出的高峰值功率激光脉冲重复频率倍增，以及延长氙灯或氪灯寿命是激光加工行业关注的焦点，实现上述几点即可大幅提升固体激光器切割厚度、速度、延长泵浦光源寿命、降低运行费用，固体激光器将可在众多应用场合、特别是板材切割场合取代昂贵的CO2激光器，意义重大。
(三)发明内容
本发明的目的是设计一种多灯单棒固体激光器，N支泵浦灯围绕着一支晶体棒对称、均布在聚光腔内，各灯连接激光电源，以使晶体棒得到的光能倍增，或者降低各灯的工作频率，以提高激光器的功率和延长泵浦灯的寿命。
本发明的另一目的是设计上述多灯单棒固体激光器的使用方法，上位控制器控制N支泵浦灯的激光电源，各泵浦灯交替工作或者以较小功率同步工作。
本发明设计的多灯单棒固体激光器包括晶体棒、泵浦灯、聚光腔体和反射镜，所述晶体棒为钇铝石榴石晶体棒或红宝石晶体棒，所述泵浦灯为氙灯或氪灯，晶体棒安装于聚光腔体的中心，经聚光腔体两端的晶体棒端口固定，泵浦灯也安装于聚光腔体内与晶体棒平行，经聚光腔体两端的灯电极接口与激光电源连接。聚光腔体内壁有反光瓦。在聚光腔体两端安装有前、后反射镜，冷却液循环管道位于聚光腔体外侧，有冷却液管道接口与外部冷却液循环系统连接。本发明的固体激光器有N支相同的泵浦灯环绕晶体棒对称、均匀排布，N为正整数，3≤N≤20，各泵浦灯的激光电源连接上位控制器。
每支泵浦灯连接一台激光电源，或者一组串联的2～5支泵浦灯连接一台激光电源。各激光电源均连接上位控制器。
本发明多灯单棒固体激光器的使用方法为上位控制器将N支相同的泵浦灯分为M组，M为N的正约数，每组有N/M支泵浦灯，根据期望激光器输出的激光所需要的泵浦光能控制M组泵浦灯的激光电源，当激光器输出激光脉冲所需的泵浦能量的频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t，上位控制器将需要输出的激光脉冲以M个为一段，控制M组中的各支泵浦灯按频率(1/M)F、单脉冲泵浦功率为(M/N)W、脉冲宽度为t、每组顺序分别在每段的第i个脉冲时工作，i为各组泵浦灯的组序号。当需要激光器输出连续激光所需泵浦功率为W，上位控制器控制M组各支泵浦灯按泵浦功率(M/N)W、每组持续T时段、M次循环轮流工作；或者上位控制器控制各支泵浦灯按泵浦功率(1/N)W同步工作。
T为20毫秒～60分钟，由上位控制器确定，在泵浦灯达到稳态温升之前切换。
当N/M≥2时，每组的泵浦灯环绕晶体棒对称、均匀分布。
当M＝1，在激光器输出脉冲激光所需泵浦频率F、单脉冲泵浦功率W、脉冲宽度为t时，控制各支泵浦灯按频率F、单脉冲泵浦功率W/N、脉冲宽度为t同步工作。
当M＝N，在激光器输出激光所需泵浦能量的频率F、单脉冲泵浦功率W、脉冲宽度为t时，上位控制器将需要输出的激光脉冲以N个为一段，控制各支泵浦灯按频率(1/N)F、各组单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t、顺序分别在每段的第i个脉冲时工作，i为各泵浦灯的序号；在需要激光器输出连续激光所需泵浦功率为W，上位控制器控制各支泵浦灯按泵浦功率W、每支灯轮流持续工作T时段，T为20毫秒～60分钟，由上位控制器确定。
另一种多灯单棒固体激光器的使用方法为双灯单棒固体激光器的使用方法，双灯单棒固体激光器有2支相同的泵浦灯环绕晶体棒对称排布，2泵浦灯的激光电源连接上位控制器；当激光器输出激光脉冲所需的泵浦能量的频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t，上位控制器将需要输出的激光脉冲以2个为一段，控制2支泵浦灯按频率F/2、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t、交替在每段的第i个脉冲工作，i为各支泵浦灯的序号。当需要激光器输出连续激光所需泵浦功率为W，上位控制器控制2支泵浦灯按泵浦功率W、每支灯持续工作T时段，2支灯交替工作。T为20毫秒～60分钟，由上位控制器确定。
本发明多灯单棒固体激光器及使用方法的优点为：1、通过N支泵浦灯交替或同步组合工作，在输出激光频率和平均功率相同的前提下，可以降低每支泵浦灯的工作频率和/或降低其平均功率；从而成倍地延长泵浦光源的寿命；2、激光器具有N支泵浦灯，虽然单支泵浦灯的功率没有改变，通过多支泵浦灯的同步工作，激光器可获得倍增的泵浦功率，输出激光功率倍增；3、本发明可用于激光切割等设备，可使切割速度和厚度大幅提升。
(四)附图说明
图1为本多灯单棒固体激光器实施例1整体结构示意图；
图2为图1的A-A向剖面图；
图3为图1的B-B向剖面图；
图4为本多灯单棒固体激光器实施例2聚光腔体横剖面结构示意图；
图5为本多灯单棒固体激光器实施例1电路连接示意图；
图6为本多灯单棒固体激光器实施例2电路连接示意图；
图7为本多灯单棒固体激光器使用方法实施例1命令脉冲与输出脉冲示意图；
图8为本多灯单棒固体激光器使用方法实施例2命令脉冲与输出脉冲示意图；
图9为本多灯单棒固体激光器使用方法实施例3命令脉冲与输出脉冲示意图；
图10为本多灯单棒固体激光器使用方法实施例4命令脉冲与输出脉冲示意图；
图11为本多灯单棒固体激光器使用方法实施例5命令脉冲与输出脉冲示意图。
图内标号为：1、聚光腔体，2、冷却液管道接口，2-1、冷却液循环管道，3、灯电极接口，4、晶体棒端口，5、反射镜，6、晶体棒，7、泵浦灯，8、反光瓦。
(五)具体实施方式
多灯单棒固体激光器实施例1
如图1至图3及图5所示，本例包括晶体棒6、泵浦灯7、聚光腔体1和反射镜5，所述晶体棒6为钇铝石榴石晶体棒，所述泵浦灯7为氙灯，一根晶体棒6安装于聚光腔体1的中心，经聚光腔体1两端的晶体棒端口4固定，4支相同的泵浦灯7安装于聚光腔体1内、与晶体棒6平行、环绕晶体棒6对称、均匀排布，泵浦灯7经聚光腔体1两端的灯电极接口3与激光电源连接。聚光腔体1内壁有反光瓦8。在聚光腔体1前、后安装有反射镜5，冷却液循环管道2-1位于聚光腔体1外侧，有冷却液管道接口2与外部冷却液循环系统连接。每支泵浦灯7连接一台激光电源，4台激光电源连接上位控制器。
多灯单棒固体激光器实施例2
本例的晶体棒6、泵浦灯7、聚光腔体1、冷却液循环管道2-1、反光瓦8及反射镜5的安装与实施例1类似，所述晶体棒6为红宝石晶体棒，所述泵浦灯7为氪灯。如图4所示，6支相同的泵浦灯7安装于聚光腔体1内、与晶体棒6平行、环绕晶体棒6对称、均匀排布。6支泵浦灯7按圆周顺序标号为L1至L6，分为3组，即L1和L4、L2和L5及L3和L6。如图6所示，每组的2支泵浦灯7串联、连接一台激光电源，3台激光电源连接上位控制器。
多灯单棒固体激光器的使用方法实施例1
本例使用上述多灯单棒固体激光器实施例1。
本例上位控制器将4支相同的泵浦灯分为2组，4支泵浦灯按圆周顺序标号为L1至L4，即第一组为L1和L3，第二组为L2和L4。
根据期望激光器输出的激光脉冲所需泵浦光能脉冲，上位控制器的命令脉冲如图7的D所示，曲线D脉冲的频率F和单个脉冲的宽度t表征期望激光器输出的激光脉冲所需的泵浦脉冲的形状，脉冲的高度表征期望激光器输出的激光脉冲所需的单脉冲泵浦功率。上位控制器根据本激光器泵浦灯分组情况，确定各组中每支泵浦灯按频率F/2、单脉冲泵浦功率为W/2、脉冲宽度为t工作。上位控制器将D的脉冲以2个为一段，第一组在每段的第一个脉冲工作，上位控制器发送给第一组L1的激光电源1和L3的激光电源3的驱动命令相同，如图7的D1所示，即激光电源1和3的驱动命令脉冲串为频率F/2、单脉冲泵浦功率为W/2、脉冲宽度为t，第一组L1和L3输出的泵浦光脉冲相同，如图7的Q1所示，光脉冲的宽度t、频率F与命令脉冲相同，并按激光电源1、3的命令脉冲高度决定单个脉冲的高度，即单脉冲泵浦功率的大小。
与第一组相类似，第二组在每段的第二个脉冲工作，第二组L2的激光电源2和L4的激光电源4得到的驱动命令相同，如图7的D2所示，第二组L2和L4输出的泵浦光脉冲相同，如图7的Q2所示；本例激光器晶体棒得到的泵浦光脉冲如图7的Q所示，激光器输出的激光脉冲如图7的J所示。
上位控制器的驱动命令脉冲串也可以是脉冲宽度、频率的标准数字电平信号，脉冲的高度则由上位控制器以模拟量或数字量接口方式提供给激光电源，激光电源按上位控制器的驱动命令脉冲串确定所接泵浦灯输出光脉冲的宽度、频率，并按上位控制器提供的高度信号控制泵浦灯光脉冲的高度。
各激光电源也可设定所接泵浦灯的光脉冲的高度，按上位控制器的驱动命令脉冲串确定所接泵浦灯输出光脉冲的宽度、频率，并按设定高度控制泵浦灯光脉冲的高度。
作为对比例，相同钇铝石榴石晶体棒和相同的氙灯构成的双灯单棒固体激光器氙灯，二泵浦灯按频率F、单脉冲泵浦功率为W/2同步工作，晶体棒获得的泵浦光脉冲为频率F、脉冲宽度t、单脉冲泵浦功率W，对比例激光器实际输出光脉冲的平均功率为W1。
而本例各灯泵浦光源只需按频率F/2、单脉冲泵浦功率W/2工作，虽然反光瓦反光效率低于双灯单棒结构的固体激光器，晶体棒实际获得的泵浦光脉冲为频率F、脉冲宽度t、单脉冲泵浦功率为0.9W，本例激光器实际输出光脉冲的平均功率为0.9W1。但因本激光器对各灯的平均功率要求降低了，且各灯间歇工作，寿命延长一倍以上，故本例固体激光器的制作成本和运行成本都显著降低。
多灯单棒固体激光器的使用方法实施例2
本例使用上述多灯单棒固体激光器实施例1。
本例上位控制器以4支泵浦灯为1组，4支泵浦灯4按圆周顺序标号为L1至L4。
根据期望激光器输出激光的脉冲所需泵浦光能的命令脉冲，上位控制器的命令脉冲如图8的D所示，其频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t。各支泵浦灯按频率F、单脉冲泵浦功率为W/4、脉冲宽度为t同步工作，各支泵浦灯的激光电源所得的驱动命令均相同，如图8的D1所示；各支泵浦灯输出的泵浦光脉冲均相同，如图8的Q1所示，激光器晶体棒得到的泵浦光脉冲如图7的Q所示，本例激光器输出的激光脉冲如图8的J所示。
作为对比例，相同的晶体棒和相同的泵浦灯构成的单灯单棒固体激光器，泵浦灯按频率F、单脉冲泵浦功率为W/4、脉冲宽度为t工作，晶体棒实际得到的泵浦光脉冲为频率F、脉冲宽度为t、单脉冲泵浦功率为W/4，对比例激光器输出激光脉冲的平均功率为W1。
而本例各支泵浦灯按频率F、单脉冲泵浦功率为W/4、脉冲宽度为t工作，计入反光损耗，晶体棒实际得到的泵浦光脉冲为频率F、脉冲宽度为t、单脉冲泵浦功率为0.9W，本例激光器输出激光脉冲的平均功率达3.6W1，远高于对比例。
多灯单棒固体激光器的使用方法实施例3
本例使用上述多灯单棒固体激光器实施例1。
本例上位控制器以4支相同的泵浦灯分为4组，每组1支泵浦灯，按圆周顺序标号为L1至L4。
根据期望激光器输出激光脉冲所需泵浦光能的命令脉冲，上位控制器的命令脉冲如图9的D所示，其频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t。
各支泵浦灯按频率F/4、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t工作，上位控制器将D的脉冲以4个为一段，泵浦灯L1在每段的第一个脉冲工作，激光电源1所得的驱动命令如图9的D1所示，L1输出的泵浦光脉冲如图9的Q1所示；L2在每段的第二个脉冲工作，激光电源2所得的驱动命令如图9的D2所示，L2输出的泵浦光脉冲如图9的Q2所示；L3在每段的第三个脉冲工作，激光电源3所得的驱动命令如图9的D3所示，L3输出的泵浦光脉冲如图9的Q3所示；L4在每段的第四个脉冲工作，激光电源4所得的驱动命令如图9的D4所示，L4输出的泵浦光脉冲如图9的Q4所示；本例晶体棒实际得到的泵浦光脉冲如图9的Q所示，激光器输出的激光脉冲如图9的J所示。
作为对比例，相同的晶体棒和相同的泵浦灯构成的单灯单棒固体激光器，泵浦灯按频率F、单脉冲泵浦功率W、脉冲宽度为t工作，晶体棒实际得到的泵浦光脉冲为频率F、脉冲宽度t、单脉冲泵浦功率为W，对比例激光器输出激光脉冲的平均功率为W1。
而本例各支泵浦灯按频率F/4、单脉冲泵浦功率W工作，计入反光损耗，晶体棒实际得到的泵浦光脉冲为频率F、脉冲宽度t、单脉冲泵浦功率为0.9W，本例激光器输出激光脉冲的平均功率达0.9W1。因本例各灯工作时间仅为对比例的1/4，灯的寿命延长数倍。
多灯单棒固体激光器的使用方法实施例4
本例使用上述多灯单棒固体激光器实施例2。
本例上位控制器将6支相同的泵浦灯分为3组，每组2支泵浦灯，按圆周顺序标号为L1至L6。那么第一组为L1和L4，第二组为L2和L5，第二组为L3和L6。根据期望激光器输出的激光脉冲所需的泵浦光能，上位控制器的命令脉冲如图10的D所示，其频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t。各组中每支泵浦灯按频率F/3、单脉冲泵浦功率W/2、脉冲宽度为t工作，各组的两支泵浦灯连接一台激光电源，上位控制器将D的脉冲以3个为一段，第一组在每段的第一个脉冲工作，上位控制器发送给激光电源1的驱动命令如图10的D1所示，第一组串联的L1和L4由激光电源1得到的驱动命令相同，第一组L1和L4输出的泵浦光脉冲相同，如图10的Q1所示；同理，第二组在每段的第二个脉冲工作，上位控制器发给激光电源2的驱动命令如图10的D2所示，第二组串联的L2和L5由激光电源2得到的驱动命令相同，第二组L2和L5输出的泵浦光脉冲相同，如图10的Q2所示；第三组在每段的第三个脉冲工作，上位控制器发给激光电源3的驱动命令如图10的D3所示，第三组串联的L3和L6由激光电源3得到的驱动命令相同，第三组L3和L6输出的泵浦光脉冲相同，如图10的Q3所示；本例激光器晶体棒得到的泵浦光脉冲如图10的Q所示，激光器输出脉冲如图10的J所示。
作为对比例，相同的晶体棒和相同的泵浦灯构成的双灯单棒固体激光器，泵浦灯按频率F、单脉冲泵浦功率W/2、脉冲宽度为t工作，晶体棒实际得到的泵浦光脉冲为频率F、脉冲宽度t、单脉冲泵浦功率为W，对比例激光器输出激光脉冲的平均功率为W1。
而本例各支泵浦灯按频率F/3、单脉冲泵浦功率W/2、脉冲宽度为t工作，计入反光损耗，晶体棒实际得到的的泵浦光脉冲为频率F、脉冲宽度t、单脉冲泵浦功率为0.85W，本例激光器输出激光脉冲的平均功率达0.85W1。因本例各灯工作时间仅为对比例的1/3，灯的寿命延长数倍。
多灯单棒固体激光器的使用方法实施例5
本例使用上述多灯单棒固体激光器实施例1。
本例上位控制器将4支相同的泵浦灯分为2组，4支泵浦灯按圆周顺序标号为L1至L4，即第一组为L1和L3，第二组为L2和L4。
根据期望激光器输出连续激光需要平均功率为W的持续泵浦光能，上位控制器的命令如图11的D所示，上位控制器的命令为按平均功率为W持续工作。各组轮流持续工作10分钟，各组中每支泵浦灯工作时平均功率为W/2。第一组L1的激光电源1和L3的激光电源3在第一个十分钟得到的驱动命令相同，如图11的D1所示，第一组L1和L3在第一个十分钟持续分别输出平均功率W/2的泵浦光，如图11的Q1所示；第二组L2的激光电源2和L4的激光电源4在第二个十分钟得到的驱动命令相同，如图11的D2所示，第二组L2和L4在第二个十分钟持续分别输出平均功率W/2的泵浦光，如图11的Q1所示；本例激光器晶体棒持续同时得到2支W/2的泵浦灯持续的泵浦光照射。
为了保证氙灯迅速启动达到所需泵浦功率，在各组泵浦灯不工作时，上位控制器仍给相应的激光电源维持命令，各泵浦灯以维持功率处于待启动状态。维持功率根据泵浦灯的参数决定，对于氙灯维持功率为工作功率的1％～0.1％，对于氪灯维持功率为工作功率的15％～20％。
作为对比例，相同的晶体棒和相同的泵浦灯构成的双灯单棒固体激光器，每支泵浦灯按功率W/2持续工作，晶体棒得到的泵浦光照平均功率为W，输出连续激光功率W1。
而本例各支泵浦灯按功率W/2工作，各灯工作十分钟后可休息个十分钟。计入反光损耗，晶体棒实际得到的光照的平均功率达0.9W，输出连续激光功率0.9W1。因本例各灯工作时间仅为对比例的1/2，故灯的寿命成倍延长。
多灯单棒固体激光器的使用方法实施例6
本例使用上述多灯单棒固体激光器实施例1。
本例上位控制器以4支相同的泵浦灯为1组，根据期望激光器输出的连续激光需要平均功率为W的持续泵浦光能，上位控制器的命令为按平均功率W待续工作。各支泵浦灯按平均功率W/4同步连续工作，各支泵浦灯的激光电源所得的驱动命令均相同，各支泵浦灯输出的光均相同，本例激光器晶体棒持续同时得到的4支泵浦灯的平均功率W的泵浦光照射。
作为对比例，相同的晶体棒和相同的泵浦灯构成的单灯单棒固体激光器，泵浦灯按功率W持续工作，晶体棒实际得到的泵浦光照平均功率为W，输出连续激光W1。
而本例各支泵浦灯按平均功率W/4工作。计入反光损耗，晶体棒实际得到的泵浦光照的平均功率达0.8W，输出连续激光功率0.8W1。因本例各灯的所需功率仅为对比例的1/4，故灯的成本成倍降低、灯的寿命成倍延长。
多灯单棒固体激光器的使用方法实施例7
本例使用双灯单棒固体激光器，双灯单棒固体激光器有2支相同的泵浦灯环绕晶体棒对称排布，2泵浦灯的激光电源连接上位控制器；当激光器输出激光脉冲所需的泵浦能量的频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t，上位控制器将需要输出的激光脉冲以2个为一段，控制2支泵浦灯按频率F/2、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t、交替在每段的第i个脉冲工作，i为各支泵浦灯的序号。
多灯单棒固体激光器的使用方法实施例8
本例与实施例7使用相同的双灯单棒固体激光器，当需要激光器输出连续激光所需泵浦功率为W，上位控制器控制2支泵浦灯按泵浦功率W、每支灯持续工作5分钟、2支灯交替工作。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.多灯单棒固体激光器，包括晶体棒(6)、泵浦灯(7)、聚光腔体(1)和反射镜(5)，所述晶体棒(6)为钇铝石榴石晶体棒或红宝石晶体棒，所述泵浦灯(7)为氙灯或氪灯，晶体棒(6)安装于聚光腔体(1)的中心，经聚光腔体(1)两端的晶体棒端口(4)固定，泵浦灯(7)也安装于聚光腔体(1)内与晶体棒(6)平行，经聚光腔体(1)两端的灯电极接口(3)与激光电源连接，聚光腔体(1)内壁有反光瓦(8)；在聚光腔体(1)两端安装有前、后反射镜(5)，冷却液循环管道(2-1)位于聚光腔体(1)外侧，有冷却液管道接口(2)与外部冷却液循环系统连接；其特征在于：
所述固体激光器有N支相同的泵浦灯(7)环绕晶体棒(6)对称、均匀排布，N为正整数，3≤N≤20；各泵浦灯(7)的激光电源连接上位控制器。
2.根据权利要求1所述的多灯单棒固体激光器，其特征在于：
所述每支泵浦灯(7)连接一台激光电源，或者一组串联的2～5支泵浦灯(7)连接一台激光电源，各激光电源连接上位控制器。
3.根据权利要求1或2所述的多灯单棒固体激光器的使用方法，其特征在于：
所述上位控制器将N支泵浦灯分为M组，M为N的正约数，每组有N/M支泵浦灯，上位控制器根据期望激光器输出的激光所需的泵浦光能控制M组泵浦灯的激光电源，当激光器输出激光脉冲所需的泵浦能量的频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t，上位控制器将需要输出的激光脉冲以M个为一段，控制M组中的各支泵浦灯按频率(1/M)F、单脉冲泵浦功率(M/N)W、脉冲宽度为t、每组顺序分别在每段的第i个脉冲时工作，i为各组泵浦灯的序号；当激光器输出连续激光所需泵浦光能功率为W，上位控制器控制M组的各支泵浦灯按泵浦功率(1/N)W同步工作或者M组泵浦灯每支灯按(M/N)泵浦功率W、每组持续T时段、M次循环轮流工作。
4.根据权利要求3所述的多灯单棒固体激光器的使用方法，其特征在于：
所述T为20毫秒～60分钟，由上位控制器确定。
5.根据权利要求3所述的多灯单棒固体激光器的使用方法，其特征在于：
当N/M≥2时，每组的泵浦灯环绕晶体棒对称、均匀分布。
6.根据权利要求3所述的多灯单棒固体激光器的使用方法，其特征在于：
当M＝1，在激光器输出脉冲激光所需泵浦光能的频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t时，控制各支泵浦灯按频率F、单脉冲泵浦功率W/N、脉冲宽度为t同步工作。
7.根据权利要求3所述的多灯单棒固体激光器的使用方法，其特征在于：
当M＝N，在激光器输出激光所需泵浦光能量的频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t时，上位控制器将需要输出的激光脉冲以N个为一段，控制各支泵浦灯按频率F/N、单脉冲泵浦功率W、脉冲宽度t、顺序分别在每段的第i个脉冲时工作，i为泵浦灯的序号；在激光器输出连续激光所需泵浦功率为W时，上位控制器控制各支泵浦灯按泵浦功率W、每支灯轮流持续工作T时段。
8.多灯单棒固体激光器的使用方法，所述多灯单棒固体激光器为双灯单棒固体激光器，有2支相同的泵浦灯环绕晶体棒对称排布，其特征在于：
所述2支泵浦灯的激光电源连接上位控制器；当激光器输出激光脉冲所需的泵浦能量的频率为F、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t，上位控制器将需要输出的激光脉冲以2个为一段，控制2支泵浦灯按频率F/2、单脉冲泵浦功率为W、脉冲宽度为t、交替在每段的第i个脉冲时工作，i为各支泵浦灯的序号；当需要激光器输出连续激光所需泵浦功率为W，上位控制器控制2支泵浦灯按泵浦功率W、每支灯持续T时段、2灯交替工作。
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2011
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