CN109755857A - 多模可控的固体激光器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模可控的固体激光器，包括控制单元，以及，激光发生单元，包括LD模块，LD驱动源，激光谐振腔以及倍频晶体；机械光闸,其设置在激光谐振腔内且与所述的控制单元可控连接；二维Q开关模组，包括Q驱动电源，以及两个设置于谐振腔后镜前方位置处且垂直设置的声光Q开关；用以冷却所述的LD模块和声光Q开关的水冷单元；以及监控温度、湿度、光功率、压力和位置的传感模块。本发明可以同时实现机械光闸、Q开关、LD电流控制等多模式的激光输出控制，满足激光输出模式的灵活切换、输出功率的迅速控制、输出状态的及时转变以及整机可靠性等诸多需求。

Description

多模可控的固体激光器及控制方法

技术领域

本发明涉及固体激光技术领域，特别是涉及一种多模可控的固体激光器及控制方法。

背景技术

随激光技术的发展，激光已在材料加工、表面处理、医学治疗、科学研究、军事等领域获得广泛应用。在激光的各种应用过程中，对激光输出模式的控制、对激光输出功率的控制、对激光光路开关状态的快速有效切换等,始终是一个无法回避的现实问题。

针对特定应用，在激光切割、标刻等应用场合通常利用机械光闸的来实现激光输出的阻断及开放，但机械光闸多使用步进电机、伺服电机、电磁阀等器件作为执行机构，其动作灵敏度、响应速度、可靠性等使得在一些需要高速激光输出控制的场合难以符合要求；在另外一些特殊应用场合，还利用Q开关(Q-Switching)等方法实现了电子光开关，然而受Q开关器件本身特性影响，对大功率的激光输出不能有效关断，也有其局限性。

随固体激光技术的发展，因其紧凑的结构、较高的电光转换效率、良好的光束质量以及可靠的性能在工业、医疗、国防、科研等诸多领域获得了广泛应用。然而，就固体激光器系统本身而言，仍缺乏一种能适应性多场合应用的激光输出控制装置及方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种多模可控的固体激光器及控制方法，适应激光加工、医学治疗、军事应用、科研实验等需要快速控制激光输出模式、功率及状态的多样性需求的场合。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种多模可控的固体激光器，包括控制单元，以及，

激光发生单元，包括LD模块，LD驱动源，激光谐振腔以及倍频晶体；

机械光闸,其设置在激光谐振腔内且与所述的控制单元可控连接；

二维Q开关模组，包括Q驱动电源，以及两个设置于谐振腔后镜前方位置处且垂直设置的声光Q开关；

用以冷却所述的LD模块和声光Q开关的水冷单元；

以及监控温度、湿度、光功率、压力和位置的传感模块。

所述的控制单元包括，

处理器模块；

状态检测及反馈模块；实时检测固体激光器系统及实时运行状态信息，接受传感模块的输出信息并反馈至处理器模块；

逻辑控制模块，与LD驱动源和Q驱动源及机械光闸可控连接以对动作逻辑进行协调控制；

存储器模块，存储激光输出模式数据及固体激光器系统的运行信息；

接口驱动模块，用实现处理器模块与远控或触摸屏通讯。

处理器模块包括微处理器和SRAM；所述的存储器模块为FLASH闪存器。

所述的机械光闸包括底座，设置在所述的底座上的旋转电磁铁，设置在所述的旋转电磁铁上的挡光板，以及用以感测所述的挡光板位置的光电传感器，其中，所述的挡光板由高导热性金属材质制成。

所述的光电传感器为U型光电传感器，所述的挡光板由紫铜材质制成。

所述的机械光闸设置在泵浦模块与前镜之间。

所述的底座上设置有支架，所述的旋转电磁铁设置在所述的支架上，所述的挡光板与所述的旋转电磁铁固定连接且可旋转至支架上方以阻断光路，所述的U型光电传感器设置在旋转电磁铁正下方，所述的旋转电磁铁为自复位旋转电磁铁。

还包括将所述的机械光闸容纳其中的密封舱，所述的密封舱与挡光板对应的前后侧面上设置有窗镜以允许光路通过。

所述的窗镜为增透膜高透镜片。

所述的密封舱与所述的谐振腔固定连接，或者，所述的密封舱与所述的机械光闸固定连接为一体。

所述的LD模块为激光二极管泵浦的固体激光器泵浦模块，所述的LD驱动源包括高速响应的运放和MOS开关器件。

所述的固体激光器的控制方法，包括以下模式；

1)瞬时阻断强光输出模式

11)同步控制机械光闸和Q驱动单元阻断光路，12)迅速控制将LD驱动源的电流将至0；

2)工作中调整模式

21)同步控制机械光闸和Q驱动单元阻断光路，

其中，当机械光闸断电时，旋转电磁铁复位弹簧拉动挡光板至光路关闭位置，阻止激光光束的通过，直接破坏激光的起振条件来实现阻断激光产生，所述的LD驱动电源在数毫秒或数十毫秒内电流降为零。

22)缓慢调整激光输出参数；

3)脉冲输出方式，机械光闸释放光路，Q驱动单元调节激光谐振腔内Q值产生脉冲激光；

4)连续激光输出方式，机械光闸开放光路，Q开关被禁止工作，增加LD驱动电流，产生连续输出激光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以同时实现机械光闸、Q开关、LD(Laser Diode,)即由激光二极管泵浦的固体激光器泵浦模块，电流控制等多模式的激光输出控制，满足激光输出模式的灵活切换、输出功率的迅速控制、输出状态的及时转变以及整机可靠性等诸多需求。

附图说明

图1所示为本发明的多模可控的固体激光器的原理示意图。

图2所示为控制单元结构示意图；

图3所示为控制流程示意图；

图4所示为本发明的多模可控的固体激光器的结构示意图。

图5所示为机械光闸控制结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的多模可控的固体激光器包括,控制单元1，

激光发生单元，包括LD模块，如激光二极管泵浦的固体激光器泵浦模块，LD驱动源，激光谐振腔以及倍频晶体；LD驱动电源的驱动电流用以改变电流将改变激光输出功率，电流为0A时，激光输出将被关断，其中，驱动电流的升降速率可以自由设置，迅速关断或缓慢升降电流功率；

机械光闸,其设置在激光谐振腔内且与所述的控制单元可控连接；

二维Q开关模组，包括Q驱动电源，以及两个设置于谐振腔后镜45前方位置处且垂直设置的声光Q开关；二维Q开关模组用以改变谐振腔内Q值，产生脉冲激光---脉冲激光输出模式，当施加驱动信号到二维Q开关上时，激光输出将被关断；

用以冷却所述的LD模块和声光Q开关的水冷单元；以及监控温度、湿度、光功率、压力和位置的传感模块。

其中，水冷单元和传感模块8等构成辅助单元6，其中水冷单元的水冷机7采用水冷冷凝式制冷循环系统，主要为激光器中二维Q开关模组18、LD模块4、LBO(三硼酸锂，LiB3O5,在本发明中起激光输出倍频作用的一种非线性功能晶体)倍频晶体28等光电器件提供水冷保护，以保证激光器稳定可靠运行。

所述的传感模块8用以感测各种参数，传感器模块8由各温度、湿度、流量、光功率、压力、位置等传感器及其电路组成，可以实时检测固体激光器的运行状态并反馈至控制单元1。固体激光机舱内温度、流量、光功率、压力等传感器均安装于固体激光机舱内，因此对相关传感器件的安装尺寸、位置等有要求，需要有光学、机械、信号控制等组件的协调配合来实现。

如光功率检测，可以采用光电或热电探测传感器件，光功率检测模块包括分光电路、衰减片等光学镜片，将输出的百瓦级甚至千瓦级的激光分光、衰减为光电探测器件可以探测的mW级弱光，分光光路的设计(如分光镜片的选择、分光比例的设计)必须协同考虑。最终mW级的弱光被转换为mV的信号，由AD转换、信号调理等驱动电路进行处理。

所述的机械光闸设置在泵浦模块41与前镜42之间。所述的机械光闸3包括固定设置在谐振腔40内的底座51，设置在所述的底座上的旋转电磁铁14，设置在所述的旋转电磁铁上的挡光板52，以及用以感测所述的挡光板位置的光电传感器15，其中，所述的挡光板由高导热性金属材质制成，如紫铜、黄铜等。

所述机械光闸单元主要由自复位旋转电磁铁和光电传感器组成。通过在旋转电磁铁14上安装一个挡光板52，当旋转电磁铁14，如M3013418R型旋转电磁铁，旋转一个角度时，即实现了激光输出的阻断，当旋转电磁铁14复位时，激光输出又被放开。光电传感器15用于检测挡光板52的实际位置，可用于实时检测当前激光输出的放开及阻断状态，区别于现有机械光闸，本发明机械光闸单元5安装于固体激光器的机舱的谐振腔内部。

本发明的机械光闸安装与谐振腔内，通过直接破坏激光的起振条件来实现阻断激光产生,即挡光片瞬间破坏了激光起振条件，不再有激光产生，也就不会再有热量产生，通过利用高导热性金属材质的挡光板，即可省去常规机械光闸的水冷机构，简化结构。本发明机械光闸采用高导热性能的紫铜等材料加工，根据固体激光器的腔内光路设计，机械尺寸小、结构简单、加工方便、安装便捷，将挡板简单安装于旋转电磁铁上即可，而且阻断光路瞬间无灰尘。

进一步地，所述的底座上设置有竖直设置的板状支架，所述的自复位旋转电磁铁，如M3012418R设置在所述的支架上，所述的挡光板与所述的旋转电磁铁固定连接且上端可旋转至支架上方以阻断光路，所述的U型光电传感器，如PM-24F设置在旋转电磁铁正下方。其中，机械光闸的控制电路通过接口单元与控制单元可控连接，所述的控制电路包括用以输出电流对电磁铁进行驱动的电磁铁驱动输出单元，以及与所述的U型光电传感器通讯连接的NPN信号输入模块。采用长条形挡光板，当挡光板竖直时延伸到支架上方进行光路阻断，同时挡光板下端伸入U型光电传感器间，实时反馈阻断状态，实现控制闭环。

优选地，还包括将所述的机械光闸容纳其中的密封舱55，所述的密封舱与挡光板对应的前后侧面上设置有窗镜56。优选地，所述的窗镜为增透膜高透镜片。

其中，所述的密封舱与所述的谐振腔固定连接，或者，所述的密封舱与所述的机械光闸固定连接为一体。所述的密封舱优选内部保持负压。

机械光闸采用了全密封结构的密封舱，机械光闸前后采用增透膜高透镜片作为窗镜，既不会影响激光光路，又将整个执行机构密封起来，结合挡光板金属材质的选用，多种措施避免微小尘埃逸出到谐振腔内。

具体应用时，不能将机械光闸和二维Q开关模组理解为简单叠加使用，举例：当在激光切割或雕刻、清洗等应用场合，出于安全或保证加工质量等考虑，经常需要在工作过程中快速的调整激光的输出状态参数，这个时候就需要协调控制机械光闸来瞬时(短时)阻断光路。然后再迅速(可能为ms级，电流升降速率很大)控制LD电流降为0；而在工作过程中，因临时调整参数而阻断光路时，则是先阻断光路，然后再缓慢调整参数，这样就保证了加工有效进行。

本发明固体激光输出控制装置可以实现固体激光器中多种模式的激光输出控制，包括利用机械光闸、二维Q开关、LD驱动电流的一种或多种方式组合实现激光输出模式(脉冲激光、连续激光)的控制，激光输出功率的控制、以及激光输出有无的开关控制。

同时，本发明固体激光输出控制装置采用开放式的结构体系，可以适应不同应用场合的要求，可根据需要配置为采用一种或同时多种激光输出控制模式，通过硬件平台和软件程序的裁剪等配置，实现激光输出的多模式可控，以适应各领域的多样性需求。此处的裁剪指功能是否允许工作，硬件上指通过上电状态、使能信号等方式来实现是否允许对应功能工作，结构设计上主要通过设计上电、使能等状态的硬件电路来实现，软件上的裁剪指通过相关的屏蔽指令、或裁剪相关的软件程序代码来打开或关闭对应功能。

具体来说，所述的控制单元包括，处理器模块；包括微处理器和SRAM；状态检测及反馈模块；实时检测固体激光器系统及实时运行状态信息，接受传感模块的输出信息并反馈至处理器模块；逻辑控制模块，与LD驱动源和Q驱动源及机械光闸可控连接以对动作逻辑进行协调控制；存储器模块，存储激光输出模式数据及固体激光器系统的运行信息；如FLASH闪存器；接口驱动模块，用实现处理器模块与远控或触摸屏通讯。

所述控制单元1是整个输出控制装置的核心，负责协调控制各组成单元的逻辑工作状态，其主要由状态检测及反馈模块20、逻辑控制模块21、处理器模块22、存储器模块23以及接口驱动模块26组成。其中，状态检测及反馈模块20主要负责实时检测固体激光器系统及各组成单元实时运行状态信息，它可以接受传感器模块8的输出信息并反馈至处理器模块22进行处理；逻辑控制模块21负责对本发明各组成单元的动作逻辑进行协调控制，如当某个传感器信号异常时，禁止Q驱动源19和LD驱动源17工作，其硬件实现可由现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)器件及相应电路来完成；处理器模块22由微处理器24和SRAM(静态随机存储器，Static Random Access Memory)存储器25组成，微处理器24可选用STM32F4XX系列处理器，SRAM存储器25可选用IS61LV51216系列器件；存储器模块23主要用来存储本发明中预置的各种激光输出模式数据及固体激光器系统的相关运行信息，其一般可由FLASH闪存器件来实现；接口驱动模块26主要是实现与本发明中各组成单元接口的RS232、RS485、CAN以及NPN输入输出等物理接口，主要由相关接口元器件和对应电路组成。

其中，所述的LD驱动源包括高速响应的运放和MOS开关器件。

所述激光发生单元4主要由LD模块16和LD驱动源17组成。LD模块16是由半导体二极管侧面泵浦的激光器泵浦模块，是激光器激光的产生源，其主要受LD驱动源17的控制，通过控制LD驱动源17的输出电流大小、输出电流升降速率，即可控制固体激光器的输出功率大小，进而实现激光输出有无的快速控制。其中，本发明中可以通过配置LD驱动源17的输出电流升降速率，在一些需要快速增大、迅速降低输出功率的场合，或者需要立即关断激光输出的场合，可以根据具体要求将输出电流的升降速率设置为一个较大的值，这样即有效提高了激光输出控制的响应速度，满足输出控制的多样性要求。通过软件控制高速响应(ms级)的运放、MOS开关电路、器件来实现，快速关断需要结合软硬件来实现。

具体地，LD驱动电源快速增大、迅速降低、立即关断等需要软硬件结合来实现，指软硬件的协同设计，采用PWM调制、PID参数整定等方法，实现LD的电流输出快速增大、减小等精确控制。硬件上主要是控制器件(MCU等)，根据输入的电流数值，产生对应PWM调制信号，再经滤波、功率放大等电路，进而控制恒流元件，产生所需电流，电流经采样电阻到达负载，而控制器件(MCU等)对采样电阻的采样信号进行AD转换，以此作为调整PWM信号的反馈信号，如此经过多次调整，即可实现精确的电流输出控制。即为一个软硬件协同动作的PID过程。

所述二维Q开关模组5包括二维Q开关18和Q驱动源19，其中二维Q开关18为两个相互垂直安装的声光Q开关，其分别受Q驱动源19控制，Q驱动源19的工作状态和频率等参数均可以自由配置，其接受控制单元的控制指令，通过输出两路射频控制信号到二维Q开关18上，实现激光输出的开关控制及Q调制等功能，根据外部控制信号将相应的射频信号施加到Q开关元件上完成激光有无控制和进行Q调制。特别的，本发明中，Q驱动源的输出状态、频率等参数均接受控制单元1的控制，当Q驱动源19的输出状态为禁止状态时，激光输出模式即可变为连续模式；当Q驱动源19的输出状态为使能时，通过调整Q驱动源19的不同输出频率，激光输出模式即可变为频率可调的脉冲激光。

采用两个Q开关和使用垂直安装方式，一方面可以提高激光输出控制的关断能力，另一方面可以提高脉冲激光的输出功率。两个二维Q开关采用同步控制方式，均受同一个Q驱动电源控制。

本发明中，两个声光Q开关同时安装于固体激光谐振腔内后镜的前方，与现有二维Q开关相比，本发明两个Q开关都同时安装于谐振腔后镜位置处，具有通光孔径小、关断效率高等突出优点。

本发明的固体激光器的控制方法，包括以下模式；

1)瞬时阻断强光输出模式

11)同步控制机械光闸和Q驱动单元阻断光路，

12)迅速控制将LD驱动源的电流将至0，ms级；

2)工作中调整模式

21)同步控制机械光闸和Q驱动单元阻断光路，

22)缓慢调整激光输出参数；

3)脉冲输出方式

机械光闸释放光路，Q驱动单元调节激光谐振腔内Q值产生脉冲激光。

4)连续激光输出方式

机械光闸开放光路，Q开关被禁止工作，增加LD驱动电流，产生连续输出激光。

即，机械光闸通过阻断/放开光路来控制激光输出，二维Q开关：该变谐振腔内Q值，产生脉冲激光---脉冲激光输出模式，当施加驱动信号到二维Q开关上时，激光输出将被关断。LD驱动电流：改变电流将改变激光输出功率，电流为0A时，激光输出将被关断，驱动电流的升降速率可以自由设置，迅速关断或缓慢升降电流功率，根据应用场合确定的各种激光输出，包括但不限于：连续激光输出、脉冲激光输出、以及功率可变(激光加工时功率随曲线变化)的激光输出等。

本发明在一种装置上实现了多种模式固体激光输出控制，满足了多应用场合对固体激光输出模式、输出功率、输出状态的控制要求。同时，利用远控PC机、本地触摸屏等接口可以很方便的设置激光的输出模式及参数，LD驱动单元可以改变驱动电流的大小和升降速率，提高了激光输出控制的响应速度。此外，在一些特殊场合中，机械光闸单元、LD驱动单元、二维Q开关模组三种输出控制方式可以一种或多种同时使用并结合状态检测反馈，当一种模式失效时，可以由另外一种替代，提高了激光器系统的可靠性。

本发明基于多模可控的固体激光输出控制装置，机械光闸单元3的组成模块旋转电磁铁14和光电开关15、LD模块4、二维Q开关18均安装于固体激光器机舱27内部。首先通过远控PC12或本地触摸屏13配置固体激光输出模式参数或通过读取存储器模块23内的预置输出模式控制参数后，然后由控制单元1解析出激光输出模式、输出功率、输出状态等实际参数，经由接口单元2分别发送至机械光闸单元3、LD驱动单元4、Q驱动单元5，其次各组成单元按照将按设定参数动作，实现激光输出模式的控制，再次光闸的位置状态、LD驱动单元的电流电压、激光的输出功率、Q开关的开关状态频率等参数可由传感器模块8等反馈至控制单元1进而实现输出参数的微调，最终实现固体激光输出的精确闭环控制。

所述接口单元2主要包括：1.与远控PC12或本地触摸屏13通讯的人机接口11，通过人机接口11可以为配置、显示控制参数等信息提供直接的操作接口；2.由RS232/485、CAN、USB等组成的通讯总线接口10；3.一些标准或非标准的IO(输入输出)接口组成的IO接口9，其可以提供模拟电流、DC电压信号等输入接口用以连接外部检测装置，检测装置一般为各种传感器，可用于对外部的压力、位置、温度、流量等信号进行检测；同时还提供数字信号输出接口用于输出相应的反馈控制信号到检测装置与执行机构。

内置是机械光闸结合快速降低LD电流、利用Q开关来迅速关断激光等技术，在腔内机械光闸阻断激光产生的同时，控制LD迅速降低电流到0A或者控制Q开关阻断激光输出，根据具体出光状态，多种模式的同时或组合使用，提高了关断的有效性，降低了对腔内光闸散热要求。

综上所述，本发明将机械光闸、二维Q开关以及LD驱动源的输出电流及电流升降速率等功能组件、配置方法集成为一个整体，利用一个装置、一套系统即实现了固体激光多种模式的输出控制。各模块不是简单的叠加，是有配合性的组合，如当控制输出脉冲激光时，需要对Q驱动的工作状态、重复频率、首脉冲抑制等参数、LD驱动的输出电流、机械光闸的位置状态一系列参数、状态进行协调控制，包括使能状态、数值大小、逻辑顺序，需要由配合性的逻辑顺序控制等动作。本发明采用的方法装置，具有首脉冲抑制的有益功能，可以实现相关工况要求。还可根据具体工况或试验场合调整脉冲激光输出的重复频率。

本发明的有益效果为：

1.在同一装置中实现了多种模式的激光输出控制，适应多场合快速有效实现激光输出模式、输出功率及输出状态控制的需要。

2.利用远控PC机、本地触摸屏、读取预置模式数据等方式可以很方便的设置激光的输出模式及参数，

3.LD驱动单元可以改变LD模块驱动电流的大小和升降速率，提高了激光输出控制的响应速度。

4.在一些特殊场合中，机械光闸、LD驱动单元、二维Q开关三种输出控制方式可以一种或多种同时使用并结合状态检测反馈，当一种模式失效时，可以由另外一种替代，拓展了输出控制装置的应用领域,提高了固体激光器系统的可靠性。

5.区别于现有技术，在谐振腔内实现了由旋转电磁铁和光电开关实现的机械光闸,通过直接阻断破坏激光的谐振条件并结合LD电流控制方式,避免了使用结构复杂且可靠性相对较低的吸收体,有效提高固体激光器系统的可靠性，光闸和降电流的动作协调控制，在机械光闸阻断光路的同时，可以迅速降低LD的驱动电流到0A，实现了双保险。

6.使用了声光调Q模组开关，提高了激光关断效率和调Q能力.

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种多模可控的固体激光器，其特征在于，包括控制单元，以及，

激光发生单元，包括LD模块，LD驱动源，激光谐振腔以及倍频晶体；

机械光闸,其设置在激光谐振腔内且与所述的控制单元可控连接；

二维Q开关模组，包括Q驱动电源，以及两个设置于谐振腔后镜前方位置处且垂直设置的声光Q开关；

用以冷却所述的LD模块和声光Q开关的水冷单元；

以及监控温度、湿度、光功率、压力和位置的传感模块。

2.如权利要求1所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，所述的控制单元包括，

处理器模块；

状态检测及反馈模块；实时检测固体激光器系统及实时运行状态信息，接受传感模块的输出信息并反馈至处理器模块；

逻辑控制模块，与LD驱动源和Q驱动源及机械光闸可控连接以对动作逻辑进行协调控制；

存储器模块，存储激光输出模式数据及固体激光器系统的运行信息；

接口驱动模块，用实现处理器模块与远控或触摸屏通讯。

3.如权利要求2所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，处理器模块包括微处理器和SRAM；所述的存储器模块为FLASH闪存器。

4.如权利要求1所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，所述的机械光闸包括底座，设置在所述的底座上的旋转电磁铁，设置在所述的旋转电磁铁上的挡光板，以及用以感测所述的挡光板位置的光电传感器，其中，所述的挡光板由高导热性金属材质制成。

5.如权利要求4所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，所述的光电传感器为U型光电传感器，所述的挡光板由紫铜材质制成。

6.如权利要求4所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，所述的机械光闸设置在泵浦模块与前镜之间。

7.如权利要求5所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，所述的底座上设置有支架，所述的旋转电磁铁设置在所述的支架上，所述的挡光板与所述的旋转电磁铁固定连接且可旋转至支架上方以阻断光路，所述的U型光电传感器设置在旋转电磁铁正下方，所述的旋转电磁铁为自复位旋转电磁铁。

8.如权利要求4所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，还包括将所述的机械光闸容纳其中的密封舱，所述的密封舱与挡光板对应的前后侧面上设置有窗镜以允许光路通过。

9.如权利要求8所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，所述的窗镜为增透膜高透镜片。

10.如权利要求8所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，所述的密封舱与所述的谐振腔固定连接，或者，所述的密封舱与所述的机械光闸固定连接为一体。

11.如权利要求4所述的多模可控的固体激光器，其特征在于，所述的LD模块为激光二极管泵浦的固体激光器泵浦模块，所述的LD驱动源包括高速响应的运放和MOS开关器件。

12.如权利要求1-11任一项所述的固体激光器的控制方法，其特征在于，包括以下模式；

1)瞬时阻断强光输出模式

11)同步控制机械光闸和Q驱动单元阻断光路，

12)迅速控制将LD驱动源的电流将至0；

2)工作中调整模式

21)同步控制机械光闸和Q驱动单元阻断光路，

其中，当机械光闸断电时，旋转电磁铁复位弹簧拉动挡光板至光路关闭位置，阻止激光光束的通过，直接破坏激光的起振条件来实现阻断激光产生，所述的LD驱动电源在数毫秒或数十毫秒内电流降为零；

22)缓慢调整激光输出参数。

13.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，还包括，

3)脉冲输出方式，机械光闸释放光路，Q驱动单元调节激光谐振腔内Q值产生脉冲激光；

4)连续激光输出方式，机械光闸开放光路，Q开关被禁止工作，增加LD驱动电流，产生连续输出激光。