CN106981817A - 可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置及方法，包含旋转电机、电机驱动器以及可饱和吸收镜安装座，电机驱动器与旋转电机控制连接，可饱和吸收镜安装座内安装可饱和吸收镜，可饱和吸收镜安装座与可饱和吸收镜的中心重合，可饱和吸收镜安装座安装于旋转电机的旋转轴上；由旋转电机带动可饱和吸收镜安装座转动，激光光斑照射在可饱和吸收镜偏离中心位置，旋转电机带动可饱和吸收镜转动时，激光打在可饱和吸收镜上的位置发生变化，转动一圈，光斑位置的轨迹为以光斑到中心R为半径的圆周，光斑到中心R越大，周长越长，换点数量越多，根据换点数量，调整光斑到中心R的大小。
Description
技术领域
本发明涉及一种可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置及其方法，属于激光设备技术领域。
背景技术
目前，超快激光器(皮秒，飞秒)以其高的峰值功率、窄的脉冲宽度,在材料精细微加工、LED划片、太阳能光伏、科学研究等领域得到了广泛应用。相对于纳秒激光，采用超快激光加工材料，具有精度高、热影响区域极小、加工边缘无毛刺等优点，目前工业市场上主流的超快激光器都是基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模激光器。
可饱和吸收镜作为锁模激光器中的关键器件，由于其位于腔内光斑非常小的位置，承受非常高的峰值功率密度，镜片表面镀膜和吸收层很容易被打坏，因此可饱和吸收镜的性能和使用寿命也直接决定激光器的性能和使用寿命，如何延长可饱和吸收镜寿命，成为很多激光器厂商解决的难题。
从半导体可饱和吸收镜制作工艺来说，可饱和吸收镜供应商还没有解决其寿命问题，用在激光器中，控制好的话，单个点的寿命可以达到几千小时，控制不好的话，可能只有几百小时，一旦可饱和吸收镜出现问题，激光器需要返厂维修，或者维护人员去现场改变激光照射在可饱和吸收镜上的位置。因此，可饱和吸收镜寿命控制不好的话，很难满足工业应用要求。目前，有些激光器厂商尝试将可饱和吸收镜放在一维平移台上，当一个点被打坏后，通过平移台移动位置，但是在移动的过程中，很容易出现锁模故障。还有厂商尝试用两个二维电动镜架来改变可饱和吸收镜上点的位置，同时可以优化锁模状态，但是成本很高，技术复杂。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置及其方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，特点是：包含旋转电机、电机驱动器以及可饱和吸收镜安装座，所述电机驱动器与旋转电机控制连接，可饱和吸收镜安装座内安装可饱和吸收镜，可饱和吸收镜安装座与可饱和吸收镜的中心重合，可饱和吸收镜安装座安装于旋转电机的旋转轴上。
进一步地，上述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，其中，所述可饱和吸收镜通过顶丝固定于可饱和吸收镜安装座内。
更进一步地，上述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，其中，还包含泵浦源、波分复用器、输出光栅以及准直聚焦镜，所述泵浦源连接波分复用器，所述波分复用器的一端连接输出光栅，另一端为激光器输出端，所述输出光栅连接准直聚焦镜，准直聚焦镜正对于可饱和吸收镜。
更进一步地，上述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，其中，所述输出光栅通过增益光纤连接准直聚焦镜。
本发明可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其装置包含旋转电机、电机驱动器以及可饱和吸收镜安装座，电机驱动器与旋转电机控制连接，可饱和吸收镜安装座内安装可饱和吸收镜，可饱和吸收镜安装座与可饱和吸收镜的中心重合，可饱和吸收镜安装座安装于旋转电机的旋转轴上；由旋转电机带动可饱和吸收镜安装座转动，激光光斑照射在可饱和吸收镜偏离中心位置，旋转电机带动可饱和吸收镜转动时，激光打在可饱和吸收镜上的位置发生变化，转动一圈，光斑位置的轨迹为以光斑到中心R为半径的圆周，光斑到中心R越大，周长越长，换点数量越多，根据换点数量，调整光斑到中心R的大小。
再进一步地，上述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其中，所述可饱和吸收镜通过顶丝固定于可饱和吸收镜安装座内。
再进一步地，上述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其中，其装置还包含泵浦源、波分复用器、输出光栅以及准直聚焦镜，所述泵浦源连接波分复用器，所述波分复用器的一端连接输出光栅，另一端为激光器输出端，所述输出光栅连接准直聚焦镜，准直聚焦镜正对于可饱和吸收镜。
再进一步地，上述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其中，所述输出光栅通过增益光纤连接准直聚焦镜。
再进一步地，上述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其中，合理设置激光光斑照射到可饱和吸收镜上的位置，在直径3mm的可饱和吸收镜上使用的有效点数为五百个以上。
再进一步地，上述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其中，所述可饱和吸收镜适合于光纤皮秒或者飞秒激光器。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
①本发明合理的设置激光光斑照射到可饱和吸收镜上的位置，在直径3mm的可饱和吸收镜上使用的有效点数可以超过几百个，完全不用担心其寿命对激光器产生的影响；
②可以有效延长可饱和吸收镜使用寿命，结构简洁紧凑、成本低；
③样可以应用在其他激光器中，解决光学器件表面容易被打坏的问题，有效延长激光器使用寿命。
附图说明
图1：本发明的结构示意图。
图中各附图标记的含义见下表：
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明具体实施方案。
如图1所示，可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，包含旋转电机2、电机驱动器1以及可饱和吸收镜安装座3，电机驱动器1与旋转电机2控制连接，可饱和吸收镜安装座3内安装可饱和吸收镜4，可饱和吸收镜4通过顶丝固定于可饱和吸收镜安装座3内，可饱和吸收镜安装座3与可饱和吸收镜4的中心重合，可饱和吸收镜安装座3安装于旋转电机2的旋转轴上。
另外还设有泵浦源7、波分复用器8、增益光纤5、输出光栅6、准直聚焦镜9，泵浦源7连接波分复用器8，波分复用器8的一端连接输出光栅，另一端为激光器输出端，输出光栅6连接增益光纤5，增益光纤5连接准直聚焦镜9。
具体应用时，由旋转电机带动可饱和吸收镜安装座转动，激光光斑照射在可饱和吸收镜偏离中心位置，旋转电机带动可饱和吸收镜转动时，激光打在可饱和吸收镜上的位置发生变化，转动一圈，光斑位置的轨迹为以光斑到中心R为半径的圆周，光斑到中心R越大，周长越长，换点数量越多，根据换点数量，调整光斑到中心R的大小。
主流的锁模激光器基于光纤激光技术，种子源为光纤锁模种子，在光纤锁模种子中，照射在可饱和吸收镜的激光光斑大小一般在十到几十微米，当单个点出现损坏后，通过该装置，合理的设置激光光斑照射到可饱和吸收镜上的位置，在直径3mm的可饱和吸收镜上使用的有效点数可以超过几百个，完全不用担心其寿命对激光器产生的影响。
本发明装置同样可以应用在其他激光器中，解决光学器件表面容易被打坏的问题，有效延长激光器使用寿命。
综上所述，本发明可以有效延长可饱和吸收镜使用寿命，结构简洁紧凑、成本低。
需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。
Claims (10)
1.可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，其特征在于：包含旋转电机、电机驱动器以及可饱和吸收镜安装座，所述电机驱动器与旋转电机控制连接，可饱和吸收镜安装座内安装可饱和吸收镜，可饱和吸收镜安装座与可饱和吸收镜的中心重合，可饱和吸收镜安装座安装于旋转电机的旋转轴上。
2.根据权利要求1所述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，其特征在于：所述可饱和吸收镜通过顶丝固定于可饱和吸收镜安装座内。
3.根据权利要求1所述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，其特征在于：还包含泵浦源、波分复用器、输出光栅以及准直聚焦镜，所述泵浦源连接波分复用器，所述波分复用器的一端连接输出光栅，另一端为激光器输出端，所述输出光栅连接准直聚焦镜，准直聚焦镜正对于可饱和吸收镜。
4.根据权利要求3所述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的装置，其特征在于：所述输出光栅通过增益光纤连接准直聚焦镜。
5.利用权利要求1所述装置实现可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其特征在于：其装置包含旋转电机、电机驱动器以及可饱和吸收镜安装座，电机驱动器与旋转电机控制连接，可饱和吸收镜安装座内安装可饱和吸收镜，可饱和吸收镜安装座与可饱和吸收镜的中心重合，可饱和吸收镜安装座安装于旋转电机的旋转轴上；由旋转电机带动可饱和吸收镜安装座转动，激光光斑照射在可饱和吸收镜偏离中心位置，旋转电机带动可饱和吸收镜转动时，激光打在可饱和吸收镜上的位置发生变化，转动一圈，光斑位置的轨迹为以光斑到中心R为半径的圆周，光斑到中心R越大，周长越长，换点数量越多，根据换点数量，调整光斑到中心R的大小。
6.根据权利要求5所述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其特征在于：所述可饱和吸收镜通过顶丝固定于可饱和吸收镜安装座内。
7.根据权利要求5所述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其特征在于：其装置还包含泵浦源、波分复用器、输出光栅以及准直聚焦镜，所述泵浦源连接波分复用器，所述波分复用器的一端连接输出光栅，另一端为激光器输出端，所述输出光栅连接准直聚焦镜，准直聚焦镜正对于可饱和吸收镜。
8.根据权利要求6所述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其特征在于：所述输出光栅通过增益光纤连接准直聚焦镜。
9.根据权利要求5所述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其特征在于：合理设置激光光斑照射到可饱和吸收镜上的位置，在直径3mm的可饱和吸收镜上使用的有效点数为五百个以上。
10.根据权利要求5所述的可延长可饱和吸收镜使用寿命的方法，其特征在于：所述可饱和吸收镜适合于光纤皮秒或者飞秒激光器。
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