CN114583543B - 基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置及方法，装置包括电源模块、信号发生与控制模块、激光谐振腔、激光增益模块、小角度快摆反射元件、偏转角度放大元件和激光角度选择元件。电源模块与信号发生与控制模块和激光增益模块电连接，小角度快摆反射元件与信号发生与控制模块电连接；激光增益模块、小角度快摆反射元件、偏转角度放大元件和角度选择元件依次置于激光谐振腔内，小角度快摆反射元件的反射面与偏转角度放大元件的反射面相对放置，光的偏转角度在通过这两个反射元件的过程中逐步放大，产生显著的角度偏移量。本发明结构简单，且对激光模场的尺寸限制大幅放宽，易获得脉宽为纳秒至微秒的高峰值功率激光脉冲输出。

Description

基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置及方法

技术领域

本发明涉及调Q激光器技术领域，尤其涉及一种基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置及方法。

背景技术

脉冲激光的产生方法，主要包括调Q、锁模等技术，通过其获得的高峰值功率、窄脉冲宽度激光输出，脉冲激光在激光雷达、激光测距、激光加工和激光医疗等领域有重要的应用价值。

目前，获得脉冲宽度为纳秒秒至微秒量级的高峰值功率脉冲激光输出的主要方法包括电光调Q、声光调Q和机械转镜调Q等。电光Q开关可以产生10ns量级的窄脉冲，且调Q脉冲非常稳定，但其所需半波电压高达几千伏，且插入损耗高。声光Q开关拥有性能稳定、重复频率高、调制电压低等诸多优点，但由于声光介质尺寸和换能器工作范围的限制，不适用于大激光晶体尺寸和高增益的调Q激光器，不利于获得大脉冲能量、高峰值功率的脉冲激光输出。机械转镜调Q虽然可以用于大激光晶体尺寸和脉冲能量较大的情况，但其开关速度不够快、容易产生多脉冲且对机械装配要求高。

因此，如何设计一种适用于高增益、大脉冲能量的激光系统，且对激光模场的尺寸限制大幅放宽的脉冲激光产生装置，是目前本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，特别创新地提出了一种基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置及方法，结构简单，且对激光模场的尺寸限制大幅放宽，易获得脉宽为纳秒至微秒的高峰值功率激光脉冲输出。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置，该装置包括电源模块、信号发生与控制模块和激光谐振腔，所述激光谐振腔内设置有激光增益模块、小角度快摆反射元件、偏转角度放大元件和激光角度选择元件，所述小角度快摆反射元件和所述偏转角度放大元件均具有反射面，所述小角度快摆反射元件的反射面与所述偏转角度放大元件的反射面相对设置；

所述电源模块的电源输出端与所述激光增益模块的电源输入端连接，所述电源模块的电源信号输出端与所述信号发生与控制模块的信号输入端连接，所述小角度快摆反射元件的驱动信号输入端与所述信号发生与控制模块的信号输出端连接；

所述电源模块用于根据预设的电源控制信号为所述激光增益模块提供电源，并将所述电源控制信号发送至所述信号发生与控制模块；

所述信号发生与控制模块用于输出小角度快摆反射元件驱动信号，并根据接收到的所述电源控制信号对所述小角度快摆反射元件驱动信号相对于所述电源控制信号的时序进行调整，以在每次泵浦时获得能量最高的单个脉冲激光输出；

所述激光增益模块在电源模块的驱动下产生激光增益并形成受激辐射，所述受激辐射依次经过小角度快摆反射元件、偏转角度放大元件和激光角度选择元件，再经过激光谐振腔振荡输出，以使所述脉冲激光产生装置输出脉冲激光；

所述小角度快摆反射元件在所述小角度快摆反射元件驱动信号的驱动下周期性摆动，以使其反射面相对于所述偏转角度放大元件的反射面产生预设角度范围的偏转，实现对腔内损耗的周期性调制；

所述受激辐射在所述小角度快摆反射元件的反射面与所述偏转角度放大元件的反射面之间发生多次全反射以获得由所述小角度快摆反射元件引入的偏转角度的积累，其中，积累后的偏转角度α由以下公式确定：

α＝βΔθ 公式

其中，Δθ表示小角度快摆反射元件的偏转角度，β表示偏转积累增加的倍率，定义为：

β＝2×N×M 公式

其中，N表示小角度快摆反射元件的数目，M表示激光在偏转角度放大元件的反射面上全反射的次数；

所述激光角度选择元件用于使预设偏转角度的激光通过。

优选地，所述小角度快摆反射元件的偏转角度Δθ的取值范围为：

100μrad≤Δθ≤10mrad。

优选地，所述激光谐振腔由间隔设置的一个全反镜和一个输出耦合镜构成，或者由间隔设置的两个全反镜和一个选择性输出反射元件构成。

优选地，所述小角度快摆反射元件为由压电陶瓷驱动的或高速电机驱动的镀有高反膜的平面或曲面反射镜。

优选地，所述偏转角度放大元件为镀有高反膜的平面反射镜、由压电陶瓷驱动的快速反射镜或由高速伺服电机驱动的高速振镜。

优选地，所述激光角度选择元件为条形光阑、小孔光阑或选择性输出反射元件。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种一种利用上述第一个方面任一项所述的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置产生脉冲激光的方法，所述方法包括如下步骤：

S1，根据激光速率方程和光束传输矩阵确定激光谐振腔的设计参数，其中，所述设计参数包括激光谐振腔的腔型、腔长和腔镜曲率半径；

S2，在激光谐振腔内插入小角度快摆反射元件和偏转角度放大元件的反射面并微调小角度快摆反射元件和/或偏转角度放大元件的反射面，以在开启小角度快摆反射元件时激光产生预设角度范围的水平偏移；

S3，通过信号发生与控制模块使小角度快摆反射元件固定在中间偏转角度位置，调整激光谐振腔的腔镜以获得最高输出功率；

S4，在靠近激光谐振腔的脉冲激光输出的一端插入激光角度选择元件，并调整激光角度选择元件的位置以获得最高输出功率；

S5，获取电源控制信号、小角度快摆反射元件驱动信号与输出脉冲激光三者之间的时序信息；

S6，开启小角度快摆反射元件并使小角度快摆反射元件的工作频率与泵浦激光频率相同；

S7，根据电源控制信号、小角度摆反射元件驱动信号与输出脉冲激光三者之间的时序信息对小角度快摆反射元件驱动信号相对于电源控制信号的时序进行调整，以在每次泵浦时获得能量最高的单个脉冲激光输出。

由上述技术方案可知，本发明公开了一种基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置及方法，通过电源模块、信号发生与控制模块、激光谐振腔、激光增益模块、小角度快摆反射元件、偏转角度放大元件和激光角度选择元件组成一个角度偏转累积腔，小角度快摆反射元件周期性摆动使激光在反射时产生小角度偏转，并利用与小角度快摆反射元件相对设置的偏转角度放大元件将小的偏转角度在反射过程中逐步放大，产生显著的角度偏移量，配合激光角度选择元件实现腔内损耗的周期性调制。该装置融合了声光调Q和机械转镜调Q的优点，适用于高增益、大脉冲能量的激光系统，可以用于板条激光器的时域调制，对激光模场的尺寸限制大幅放宽，结构简单，易获得脉宽为纳秒至微秒的高峰值功率激光脉冲输出。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一种优选实施方式中基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置的偏转角度累积示意图；

图2是本发明实施例1的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置的结构示意图；

图3是本发明实施例1中电源控制信号、小角度快摆反射元件驱动信号与输出的脉冲激光之间的时序图；

图4是本发明实施例1中基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置所获得的脉冲激光的脉冲波形图；

图5是本发明实施例2的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置的结构示意图；

图6本发明实施例2中基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置所获得的脉冲激光的脉冲波形图。

图7是本发明一种优选实施方式中基于小角度快摆反射元件的调Q脉冲激光产生方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明提供了一种基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置，如图2、图5所示，该装置包括电源模块1、信号发生与控制模块2、激光谐振腔3、激光增益模块4、小角度快摆反射元件5、偏转角度放大元件6和激光角度选择元件7。激光增益模块4、小角度快摆反射元件5、偏转角度放大元件6和激光角度选择元件7设置于激光谐振腔3内，小角度快摆反射元件5和偏转角度放大元件6均具有反射面，小角度快摆反射元件5的反射面与偏转角度放大元件6的反射面相对设置。电源模块1的电源输出端与激光增益模块4的电源输入端连接，电源模块1的电源信号输出端与信号发生与控制模块2的信号输入端连接，小角度快摆反射元件5的驱动信号输入端与信号发生与控制模块2的信号输出端连接。

电源模块1用于根据预设的电源控制信号为激光增益模块4提供电源，并将电源控制信号发送至信号发生与控制模块2；信号发生与控制模块2用于输出小角度快摆反射元件驱动信号，并根据接收到的电源控制信号对小角度快摆反射元件驱动信号相对于电源控制信号的时序进行调整，以在每次泵浦时获得能量最高的单个脉冲激光输出；激光增益模块4在电源模块1的驱动下产生激光增益并形成受激辐射，受激辐射依次经过小角度快摆反射元件5、偏转角度放大元件6和激光角度选择元件7，再经过激光谐振腔3振荡输出，以使脉冲激光产生装置输出脉冲激光；小角度快摆反射元件5在小角度快摆反射元件驱动信号的驱动下周期性摆动，以使其反射面相对于偏转角度放大元件6的反射面产生预设角度范围的偏转，实现对腔内损耗的周期性调制；激光角度选择元件7用于使预设偏转角度的激光通过。

在一个实施例中，受激辐射在小角度快摆反射元件5的反射面与偏转角度放大元件6的反射面之间发生多次全反射以获得由小角度快摆反射元件5引入的偏转角度的积累，其中，积累的偏转角度α由以下公式确定：

α＝βΔθ 公式(1)

其中，Δθ表示小角度快摆反射元件5的偏转角度，β表示偏转积累增加的倍率(一般不小于5)，定义为：

β＝2×N×M 公式(2)

其中，N表示小角度快摆反射元件5的数目，一般为1～2个，M表示激光在偏转角度放大元件6的反射面上全反射的次数。偏转角度累积示意图如图1所示。

由于小角度快摆反射元件5对光的偏转调节作用，除了光在激光角度选择元件7处会产生较大的水平偏移，该水平偏移量由以下公式确定：

S＝s*tan(α) 公式(3)

其中，s表示小角度快摆反射元件5与激光角度选择元件7之间的距离。

该脉冲激光产生装置通过小角度快摆反射元件5、偏转角度放大元件6和激光角度选择元件7之间的配合，实现激光谐振腔3内损耗的周期性变化，开关速度由以下公式确定：

其中，t表示激光开关速度，ω表示激光光斑尺寸，τ表示驱动小角度快摆反射元件5所述的时间，S表示光在激光角度选择元件7处的水平偏移量。

通过信号发生与控制模块2调整小角度快摆反射元件驱动信号和电源模块1的电源控制信号之间的时序，从而可优化脉冲激光输出的能量，且产生的脉冲激光的脉冲宽度纳秒至微秒量级。

在一个实施例中，小角度快摆反射元件5的偏转角度Δθ的取值范围为：

100μrad≤Δθ≤10mrad。

在一个实施例中，小角度快摆反射元件5为由压电陶瓷驱动的或高速电机驱动的镀有高反膜的平面或曲面反射镜，以实现小角度的快摆反射。

在一个实施例中，偏转角度放大元件6为镀有高反膜的平面反射镜、由压电陶瓷驱动的快速反射镜或由高速伺服电机驱动的高速振镜。

在一个实施例中，激光角度选择元件7为条形光阑、小孔光阑或选择性输出反射元件。

在一个实施例中，激光谐振腔3由间隔设置的一个全反镜和一个输出耦合镜构成。

在一个实施例中，激光谐振腔3由间隔设置的两个全反镜和一个选择性输出反射元件构成。具体地，该选择性输出反射元件如可以是棱镜或挖孔反射镜。

在一个实施例中，激光增益模块4包括沿激光光路依次设置的泵浦源41、激光耦合子模块42和激光增益介质43，泵浦源41用于泵浦增益介质，泵浦源41泵浦后的激光经激光耦合子模块42后耦合至激光增益介质43。

本发明的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置产生脉冲激光的原理如下：

小角度快摆反射元件5在信号发生与控制模块2的驱动下周期性转动，初始时光线无法通过激光角度选择元件7，激光谐振腔3处于高损耗状态，激光器阈值高不能起振，上能级粒子数积累，当小角度快摆反射元件5转动至特定角度时，光线可以通过激光角度选择元件7，激光谐振腔3损耗快速下降，激光振荡建立，腔内光子数密度迅速增大，激光增益模块4的工作物质中的储能在极短时间内以激光的形式输出。

以下实施例1、2分别是以快速反射镜和高速振镜作为小角度快摆反射元件5为例，小角度快摆反射元件5、偏转角度放大元件6和激光角度选择元件7结合进行周期性调制后获得脉冲激光输出的具体实施方案。

实施例1：

图2为实施例1的基于小角度快摆反射元件5的脉冲激光产生装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括电源模块1、信号发生与控制模块2、激光谐振腔3、激光增益模块4、小角度快摆反射元件5、偏转角度放大元件6和激光角度选择元件7。

激光增益模块4包括泵浦源、激光耦合子模块和激光增益介质，泵浦源为准连续模式工作的808nm宏通道半导体激光器线列，激光增益介质为掺杂浓度0.6at％、直径3mm、长度80mm的Nd:YAG晶体棒，该晶体棒的两个端面均镀有1064nm高透膜。

小角度快摆反射元件5为由压电陶瓷驱动的镀有45°HR@1064nm高反膜的快速反射镜，转动频率为100Hz，偏转角度放大元件6采用平面反射镜，也镀有45°HR@1064nm高反膜，快速反射镜和平面反射镜的尺寸均为80mm*80mm*10mm，激光角度选择元件7为3mm条形光阑。

激光谐振腔3的腔镜包括一个镀有1064nm高反膜的曲率半径R为2400mm的平凹球面反射镜31和一个透射率为60％的平面输出耦合镜32，平面输出耦合镜32设置在激光角度选择元件7的激光输出的一侧。

本实施例中，通过信号发生与控制模块2调整后的小角度快摆反射元件驱动信号、电源模块的电源控制信号和输出的脉冲激光的时序示意图如图3所示，通过该脉冲激光产生装置所获得的脉冲激光的脉冲波形图如图4所示。

实施例2

图5为实施例2的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括电源模块1、信号发生与控制模块2、激光谐振腔3、激光增益模块4、小角度快摆反射元件5、偏转角度放大元件6和激光角度选择元件7。

激光增益模块4包括泵浦源41、激光耦合子模块42和激光增益介质43，泵浦源41为准连续模式工作的940nm微通道半导体激光器阵列，激光耦合子模块42由聚焦透镜和三角形波导组成，激光增益介质43为掺杂浓度0.22at％、尺寸176mm×70mm×4mm的Yb:YAG梯形板条晶体，该梯形板条晶体的两个切角为45°，斜切面均镀有1030nm高透膜。

小角度快摆反射元件5为由高速伺服电机驱动的高速振镜，为镀有45°HR@1030nm高反膜的平面反射镜，转动频率为50Hz，偏转角度放大元件6采用平面反射镜，也镀有45°HR@1030nm高反膜，激光角度选择元件7为条形光阑。

激光谐振腔3的腔镜包括一个镀有1030nm高反膜的曲率半径R为1600mm的平凹球面反射镜31和一个透射率为40％的平面输出耦合镜32，平面输出耦合镜32设置在激光角度选择元件7的激光输出的一侧。

本实施例中，通过该脉冲激光产生装置所获得的脉冲激光的脉冲波形图如图6所示。

通过上述实施例可知，本发明通过电源模块1、信号发生与控制模块2、激光谐振腔3、激光增益模块4、小角度快摆反射元件5、偏转角度放大元件6和激光角度选择元件7组成一个角度偏转累积腔，小角度快摆反射元件5周期性摆动使激光在反射时产生小角度偏转，并利用与小角度快摆反射元件5相对设置的偏转角度放大元件6将小的偏转角度在反射过程中逐步放大，产生显著的角度偏移量，配合激光角度选择元件7实现腔内损耗的周期性调制。该装置融合了声光调Q和机械转镜调Q的优点，适用于高增益、大脉冲能量的激光系统，可以用于板条激光器的时域调制，对激光模场的尺寸限制大幅放宽，结构简单，易获得脉宽为纳秒至微秒的高峰值功率激光脉冲输出。

如图7所示，本发明还提供了一种利用上述任一实施例中的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置产生脉冲激光的方法，该方法可以包括如下步骤：

S1，根据激光速率方程和光束传输矩阵确定激光谐振腔3的设计参数，其中，所述设计参数包括激光谐振腔3的腔型、腔长和腔镜曲率半径；

S2，在激光谐振腔3内插入小角度快摆反射元件5和偏转角度放大元件6的反射面并微调小角度快摆反射元件5和/或偏转角度放大元件6的反射面，以在开启小角度快摆反射元件5时激光产生预设角度范围的水平偏移；

S3，通过信号发生与控制模块2使小角度快摆反射元件5固定在中间偏转角度位置，调整激光谐振腔3的腔镜以获得最高输出功率；

S4，在靠近激光谐振腔3的脉冲激光输出的一端插入激光角度选择元件7，并调整激光角度选择元件7的位置以获得最高输出功率；

S5，获取电源控制信号、小角度快摆反射元件驱动信号与输出脉冲激光三者之间的时序信息；

S6，开启小角度快摆反射元件5并使小角度快摆反射元件的工作频率与泵浦激光频率相同；

S7，根据电源控制信号、小角度摆反射元件驱动信号与输出脉冲激光三者之间的时序信息对小角度快摆反射元件驱动信号相对于电源控制信号的时序进行调整，以在每次泵浦时获得能量最高的单个脉冲激光输出。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置，其特征在于，包括电源模块(1)、信号发生与控制模块(2)和激光谐振腔(3)，所述激光谐振腔(3)内设置有激光增益模块(4)、小角度快摆反射元件(5)、偏转角度放大元件(6)和激光角度选择元件(7)，所述小角度快摆反射元件(5)和所述偏转角度放大元件(6)均具有反射面，所述小角度快摆反射元件(5)的反射面与所述偏转角度放大元件(6)的反射面相对设置；

所述电源模块(1)的电源输出端与所述激光增益模块(4)的电源输入端连接，所述电源模块(1)的电源信号输出端与所述信号发生与控制模块(2)的信号输入端连接，所述小角度快摆反射元件(5)的驱动信号输入端与所述信号发生与控制模块(2)的信号输出端连接；

所述电源模块(1)用于根据预设的电源控制信号为所述激光增益模块(4)提供电源，并将所述电源控制信号发送至所述信号发生与控制模块(2)；

所述信号发生与控制模块(2)用于输出小角度快摆反射元件驱动信号，并根据接收到的所述电源控制信号对所述小角度快摆反射元件驱动信号相对于所述电源控制信号的时序进行调整，以在每次泵浦时获得能量最高的单个脉冲激光输出；

所述激光增益模块(4)在电源模块(1)的驱动下产生激光增益并形成受激辐射，所述受激辐射依次经过小角度快摆反射元件(5)、偏转角度放大元件(6)和激光角度选择元件(7)，再经过激光谐振腔(3)振荡输出，以使所述脉冲激光产生装置输出脉冲激光；

所述小角度快摆反射元件(5)在所述小角度快摆反射元件驱动信号的驱动下周期性摆动，以使其反射面相对于所述偏转角度放大元件(6)的反射面产生预设角度范围的偏转，实现对腔内损耗的周期性调制；

所述受激辐射在所述小角度快摆反射元件(5)的反射面与所述偏转角度放大元件(6)的反射面之间发生多次全反射以获得由所述小角度快摆反射元件(5)引入的偏转角度的积累，其中，积累后的偏转角度α由以下公式确定：

α＝βΔθ 公式(1)

其中，Δθ表示小角度快摆反射元件(5)的偏转角度，β表示偏转积累增加的倍率，定义为：

β＝2×N×M 公式(2)

其中，N表示小角度快摆反射元件(5)的数目，M表示激光在偏转角度放大元件(6)的反射面上全反射的次数；

所述激光角度选择元件(7)用于使预设偏转角度的激光通过。

2.根据权利要求1所述的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置，其特征在于，所述小角度快摆反射元件(5)的偏转角度Δθ的取值范围为：

100μrad≤Δθ≤10mrad。

3.根据权利要求1或2所述的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置，其特征在于，所述激光谐振腔(3)由间隔设置的一个全反镜和一个输出耦合镜构成，或者由间隔设置的两个全反镜和一个选择性输出反射元件构成。

4.根据权利要求1或2所述的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置，其特征在于，所述小角度快摆反射元件(5)为由压电陶瓷驱动的或高速电机驱动的镀有高反膜的平面或曲面反射镜。

5.根据权利要求1或2所述的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置，其特征在于，所述偏转角度放大元件(6)为镀有高反膜的平面反射镜、由压电陶瓷驱动的快速反射镜或由高速伺服电机驱动的高速振镜。

6.根据权利要求1或2所述的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置，其特征在于，所述激光角度选择元件(7)为条形光阑、小孔光阑或选择性输出反射元件。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的基于小角度快摆反射元件的脉冲激光产生装置产生脉冲激光的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1，根据激光速率方程和光束传输矩阵确定激光谐振腔(3)的设计参数，其中，所述设计参数包括激光谐振腔(3)的腔型、腔长和腔镜曲率半径；

S2，在激光谐振腔(3)内插入小角度快摆反射元件(5)和偏转角度放大元件(6)的反射面并微调小角度快摆反射元件(5)和/或偏转角度放大元件(6)的反射面，以在开启小角度快摆反射元件(5)时激光产生预设角度范围的水平偏移；

S3，通过信号发生与控制模块(2)使小角度快摆反射元件(5)固定在中间偏转角度位置，调整激光谐振腔(3)的腔镜以获得最高输出功率；

S4，在靠近激光谐振腔(3)的脉冲激光输出的一端插入激光角度选择元件(7)，并调整激光角度选择元件(7)的位置以获得最高输出功率；

S5，获取电源控制信号、小角度快摆反射元件驱动信号与输出脉冲激光三者之间的时序信息；

S6，开启小角度快摆反射元件(5)并使小角度快摆反射元件(5)的工作频率与泵浦激光频率相同；

S7，根据电源控制信号、小角度摆反射元件驱动信号与输出脉冲激光三者之间的时序信息对小角度快摆反射元件驱动信号相对于电源控制信号的时序进行调整，以在每次泵浦时获得能量最高的单个脉冲激光输出。

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