CN108565669A - 一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号光脉冲切割装置 - Google Patents

一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号光脉冲切割装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108565669A
CN108565669A CN201711331659.5A CN201711331659A CN108565669A CN 108565669 A CN108565669 A CN 108565669A CN 201711331659 A CN201711331659 A CN 201711331659A CN 108565669 A CN108565669 A CN 108565669A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acousto
optic modulator
seed
seed signal
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711331659.5A
Other languages
English (en)
Inventor
金亮
徐成阳
张贺
徐英添
邹永刚
马晓辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun University of Science and Technology
Original Assignee
Changchun University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun University of Science and Technology filed Critical Changchun University of Science and Technology
Priority to CN201711331659.5A priority Critical patent/CN108565669A/zh
Publication of CN108565669A publication Critical patent/CN108565669A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/1022—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping
    • H01S3/1024—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping for pulse generation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于声光调制器(AOM)的主振荡功率放大(MOPA)结构种子信号光脉冲切割装置，包括激光种子源、声光调制器、第一放大级和第二放大级，所述声光调制器插入激光种子源和第一放大级之间，作用是对种子信号进行二次调制，通过周期性调节声光调制器的开关时间，对种子信号进行脉冲切割。本发明利用声光调制器切割光脉冲、调节脉冲宽度，使得半导体激光器种子源在高输出功率的情况下获得窄脉冲宽度、高功率的种子信号，提高种子源的功率，也可以通过对种子信号切割，降低种子信号的重复频率，与此同时利用声光调制器可以抑制ASE效应，提高信号光在纵模竞争中的优势，减小高能级粒子的自发辐射。

Description

一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号光脉冲 切割装置
技术领域
本发明属于光纤激光应用领域，尤其涉及一种基于声光调制器的主振荡功率放大结构种子信号脉冲切割装置。
背景技术
近年来，激光在材料加工、医疗、国防等领域的应用日益广泛。MOPA光纤激光系统由于其具有输出功率大和设计灵活等特点，尤为引人注目，但满足MOPA光纤激光系统要求的种子信号因为窄脉冲宽度的限制，功率普遍较低，制约了MOPA光纤激光系统输出功率的提高。而且MOPA光纤激光系统输出信号的重复频率由种子源决定，这样就限制了种子源在更低的重复频率上工作。因此，如何有效压窄种子源脉冲宽度、提高种子源信号的功率成为了窄脉冲、高峰值功率MOPA光纤激光系统的研究热点之一。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种基于声光调制器的主振荡功率放大结构种子信号光脉冲切割装置，基于声光调制器，可提高种子源的输出功率。
为实现上述目的，采用了如下的技术方案：
一种基于声光调制器的主振荡功率放大结构种子信号脉冲切割装置，包括激光种子源、声光调制器、第一放大级和第二放大级，所述声光调制器位于激光种子源和第一放大级之间，对激光种子源的种子信号进行二次调制，通过周期性调节声光调制器的开关时间，对种子信号进行脉冲切割。
优选的，激光种子源采用高功率、宽脉冲宽度的976nm种子信号。
优选的，通过周期性调节声光调制器的开关时间，对种子信号进行脉冲切割，获得高功率窄脉冲宽度的脉冲信号。
优选的，通过周期性调节声光调制器的开关时间，对种子信号进行脉冲切割，对种子信号重复频率进行调制，获得较低重复频率下的脉冲输出。
本发明具有以下有益效果：
本发明的激光种子源采用高功率、宽脉冲宽度的976nm种子信号，可以提供高功率的种子信号；通过周期性调节声光调制器的开关时间，对种子信号进行脉冲切割，可以获得高功率、窄脉冲宽度满足MOPA光纤系统的种子信号；通过第一级放大和第二级放大能够显著提高MOPA光纤系统的输出功率；通过周期性调节声光调制器的开关时间，对种子信号进行脉冲切割，可以对种子信号的重复频率进行调制，使光纤激光系统在较低的重复频率下正常工作。这种低频光纤激光系统可以提高激光精密加工的加工精度，提高加工端面的表面质量。
附图说明
图1为本发明中的基于声光调制器的主振荡功率放大结构种子信号脉冲切割装置结构示意图。
图2为本发明在实施例一中声光调制脉冲切割示意图。
图3为声光调制脉冲切割的原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行更进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号脉冲切割装置，包括激光种子源1、声光调制器2、第一放大级3和第二放大级4，所述声光调制器2位于激光种子源1和第一放大级 3之间。
要获得1ns脉冲宽度、25kHz重复频率的高功率输出信号，激光种子源1的种子信号的脉冲宽度和重复频率应与输出信号一致，但是1ns、25kHz的种子信号功率较小，会导致ASE 光强过大，信号光强不足。本发明对高重复频率高功率的种子信号进行调制。图3所示为声光调制脉冲切割的原理图，(a)为种子源发出的光脉冲，(b)为声光Q开关的开关时间，在声光调制器对光脉冲进行切割时，光脉冲与Q开关开启时间之间的相位差必须是一个恒定的值，这样才能保证切割后的光脉冲具有稳定的重复频率。在Q开关开启后的一段时间内，有一个光脉冲恰好通过声光调制器，Q开关关闭后，下一个或多个光脉冲将无法通过声光调制器而被反射，通过这种方式将种子源的重复频率降低，既保证了放大后的输出光束特性不受种子源输出功率过于微弱而受到的ASE等效应的影响，同时也可以使光纤激光系统在低频范围内正常工作。而且，这种脉冲切割的方式对光脉冲宽度和脉冲幅值不会产生影响。
采用本发明中的脉冲切割技术，对10ns脉冲宽度，25kHz重复频率的高功率种子信号进行脉冲切割，就能够获得1ns脉冲宽度，25kHz重复频率的高功率种子信号，使得泵浦光被纤芯俘获后诱导激发态光子对信号光进行放大，提高信号光在纵模竞争中的优势，减小高能级粒子的自发辐射，可以抑制ASE效应。
以上通过具体实施例对本发明做了详细的说明，这些详细的描述不能认为本发明仅仅限于这些描述内容。本领域技术人员根据本发明构思、这些描述并结合本领域公知常识做出的任何改进、等同替代方案，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号脉冲切割装置，包括激光种子源(1)、声光调制器(2)、第一放大级(3)和第二放大级(4)，其特征在于所述声光调制器(2)位于激光种子源(1)和第一放大级(3)之间，对激光种子源(1)的种子信号进行二次调制，通过周期性调节声光调制器(2)的开关时间，对种子信号进行脉冲切割。
2.根据权利要求1所述的种子信号脉冲切割装置，其特征在于，所述激光种子源(1)采用高功率、宽脉冲宽度的976nm种子信号。
3.根据权利要求1所述的种子信号脉冲切割装置，其特征在于，所述声光调制器(2)对激光种子源(1)的种子信号的脉冲宽度及重复频率进行调制。
4.根据权利要求1所述的种子信号脉冲切割装置，其特征在于，所述声光调制器(2)对种子信号重复频率进行调制，获得较低重复频率下的脉冲输出。
CN201711331659.5A 2017-12-13 2017-12-13 一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号光脉冲切割装置 Pending CN108565669A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711331659.5A CN108565669A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号光脉冲切割装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711331659.5A CN108565669A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号光脉冲切割装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108565669A true CN108565669A (zh) 2018-09-21

Family

ID=63530224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711331659.5A Pending CN108565669A (zh) 2017-12-13 2017-12-13 一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号光脉冲切割装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108565669A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628401A (zh) * 2020-06-22 2020-09-04 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光功率稳定方法及激光功率放大系统
CN112993734A (zh) * 2021-02-09 2021-06-18 中国科学院力学研究所 一种mopa激光器的高频可变光脉冲信号控制方法
CN116131081A (zh) * 2023-04-13 2023-05-16 中国人民解放军国防科技大学 脉冲时序激光功率放大装置及时序可控多激光系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100188736A1 (en) * 2004-03-31 2010-07-29 Imra America, Inc. Modular fiber-based chirped pulse amplification system
CN204156284U (zh) * 2014-08-20 2015-02-11 广东高聚激光有限公司 一种mopa光纤激光器
CN104882786A (zh) * 2015-05-22 2015-09-02 长春理工大学 棱镜与闪耀光栅复合外腔半导体激光器
CN105186270A (zh) * 2015-09-23 2015-12-23 深圳市欧凌镭射科技有限公司 一种皮秒脉冲光纤激光器
CN105337146A (zh) * 2015-11-06 2016-02-17 深圳大学 一种高峰值功率脉冲掺铥激光器
CN106785915A (zh) * 2016-12-05 2017-05-31 长春理工大学 一种半导体光放大器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100188736A1 (en) * 2004-03-31 2010-07-29 Imra America, Inc. Modular fiber-based chirped pulse amplification system
CN204156284U (zh) * 2014-08-20 2015-02-11 广东高聚激光有限公司 一种mopa光纤激光器
CN104882786A (zh) * 2015-05-22 2015-09-02 长春理工大学 棱镜与闪耀光栅复合外腔半导体激光器
CN105186270A (zh) * 2015-09-23 2015-12-23 深圳市欧凌镭射科技有限公司 一种皮秒脉冲光纤激光器
CN105337146A (zh) * 2015-11-06 2016-02-17 深圳大学 一种高峰值功率脉冲掺铥激光器
CN106785915A (zh) * 2016-12-05 2017-05-31 长春理工大学 一种半导体光放大器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
金亮: "高峰值功率脉冲主振荡功率放大光纤激光系统关键技术研究", 《万方学位论文数据库》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111628401A (zh) * 2020-06-22 2020-09-04 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光功率稳定方法及激光功率放大系统
CN111628401B (zh) * 2020-06-22 2021-11-02 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种激光功率稳定方法及激光功率放大系统
CN112993734A (zh) * 2021-02-09 2021-06-18 中国科学院力学研究所 一种mopa激光器的高频可变光脉冲信号控制方法
CN116131081A (zh) * 2023-04-13 2023-05-16 中国人民解放军国防科技大学 脉冲时序激光功率放大装置及时序可控多激光系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108565669A (zh) 一种基于声光调制器主振荡功率放大结构的种子信号光脉冲切割装置
CN105186270B (zh) 一种皮秒脉冲光纤激光器
CN102255229B (zh) 可调脉宽的高功率脉冲光纤激光器
CN204156284U (zh) 一种mopa光纤激光器
CN108963736B (zh) 一种高峰值功率皮秒和纳秒短波长光纤激光器
CN103001118A (zh) 一种增益窄化控制的全光纤高功率皮秒脉冲激光放大器
CN103346472B (zh) 100MHz高重频、1ns窄脉宽窄线宽激光混合放大装置及其方法
CN104409954A (zh) 1.5微米纳秒脉冲双程双包层光纤放大器
CN103022862A (zh) 一种任意波形纳秒脉冲高保真放大装置
CN103490272A (zh) 振幅调制频率可调2um单频脉冲光纤激光器
CN103972779A (zh) 偏振合束非线性旋转锁模方法
CN103151684A (zh) 一种脉冲泵浦型驻波谐振腔纳秒脉冲激光器
EP4293841A1 (en) Optical path system of pulsed fiber laser, and laser
CN103236637B (zh) 双波段铒镱共掺光纤脉冲放大器
CN105406330A (zh) 1550nm调Q脉冲铒镱共掺光纤激光器
CN203883307U (zh) 一种偏振合束非线性旋转锁模激光器
CN203014155U (zh) 一种任意波形纳秒脉冲高保真放大装置
CN108847566A (zh) 时域波形可控的激光产生系统及方法
CN105932535B (zh) 一种具有首脉冲自抑制功能的再生放大器
CN105140762B (zh) 一种半导体激光器种子源的脉冲光纤激光器
CN203014158U (zh) 一种增益窄化控制的全光纤高功率皮秒脉冲激光放大器
CN106229802B (zh) 一种时域形貌可控的猝发脉冲光纤放大装置
CN112615241B (zh) 高峰值功率单频窄线宽纳秒三角形短脉冲光纤激光器
CN216015994U (zh) 一种激光器
CN202103306U (zh) 可调脉宽的高功率脉冲光纤激光器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180921

RJ01 Rejection of invention patent application after publication