[发明专利]一种激光器输出的控制方法及激光器

说明书

技术领域

本发明涉及激光处理技术领域，特别是涉及一种激光器输出的控制方法及激光器。

背景技术

目前，激光器是指通过其内置的声光Q开关控制输出光脉冲的激光器，具体的，激光器在泵浦开始时使其谐振腔处在低Q值状态，使谐振腔内的振荡不能生成，当激光上能级反转粒子数就至积累到最大值时，突然使声光Q开关的驱动电压上升至最大值，谐振腔内振荡迅速建立起来，在极短的时间内激光上能级反转粒子数被消耗，转变为谐振腔内的光能量，在谐振腔的输出端以单一脉冲形式将能量释放出来，并且单一脉冲的峰值和功率均很高。

当单一脉冲释放完成后，声光Q开关的驱动电压回调至低值，重新累积激光上能级反转粒子数，生成下一个单一脉冲。由于在声光Q开关的一个工作周期内，其只输出的一个单一脉冲，单一脉冲不单单峰值和功率高，输出的时间也比较长，当单一光脉冲直接打被加工物体上，容易成造在被加工物体面附近的热量堆积导致被加工物体形变。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种激光器输出的控制方法，能够实现在声光Q开关的同一工作周期内输出至少两个光脉冲，并且单个光脉冲的能量低，输出时间短。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种激光器输出的控制方法，包括使所述激光器的泵浦源，向所述激光器的谐振腔内输入泵浦光；在所述激光器的增益介质吸收存储所述泵浦光累积激光上能级反转粒子数的过程中，以及在声光Q开关的工作周期内，提高所述激光器的声光Q开关的驱动电压和/或提高所述泵浦源的驱动电流，并以在所述声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前，所述激光器满足谐振腔起振条件，所述激光器输出第一光脉冲；在所述激光器输出第一光脉冲后，继续在所述声光Q开关的工作周期内提高所述声光Q开关的驱动电压和/或提高所述泵浦源的驱动电流，以在所述声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前所述激光器再次满足谐振腔起振条件，所述激光器输出第二光脉冲。

其中，所述谐振腔起振条件为所述激光器的谐振腔内增益系数大于所述激光器的谐振腔内部损耗系数。

其中，在所述激光器输出第一光脉冲或所述激光器输出第二光脉冲之后，所述激光器的谐振腔内增益系数均下降；所述谐振腔内增益系数的增加速度随着所述泵浦源的驱动电流增加而增加，所述声光Q开关的Q值随着所述声光Q开关的驱动电压的增加而增加，所述激光器的谐振腔内部损耗系数随着声光Q开关的Q值的增加而减小。

其中，所述方法还包括：在所述声光Q开关的驱动电压到达其最大承受电压，并且所述增益介质的激光上能级反转粒子消除后，将所述声光Q开关的驱动电压下调至第一预定值，所述泵浦源的驱动电流下调至第二预定值，并返回所述在所述增益介质吸收存储所述泵浦光以使所述增益介质的激光上能级反转粒子数累积的过程中，提高所述声光Q开关的驱动电压以提高所述声光Q开关的Q值和/或提高所述泵浦源的驱动电流的步骤。

其中，在所述激光器输出第一光脉冲时，所述方法还包括：使所述第一光脉冲打到被加工物体上；在所述激光器输出第二光脉冲时，所述方法还包括：使所述第二光脉冲打到被加工物体上。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种激光器，包括：高反射率反射光纤光栅、低反射率反射光纤光栅、声光Q开关、泵浦源、控制器和增益介质，所述高反射率反射光纤光栅、增益介质和低反射率反射光纤光栅相构成谐振腔，所述声光Q开关和泵浦源均设置于所述谐振腔内，所述控制器分别与所述声光Q开关、泵浦源和增益介质连接；所述泵浦源,用于向所述谐振腔输入泵浦光；所述增益介质，用于存储所述泵浦光，累积激光上能级反转粒子数；所述控制器，用于在所述增益介质累积激光上能级反转粒子数的过程中，以及在所述声光Q开关的工作周期内，提高所述声光Q开关的驱动电压和/或提高所述泵浦源的驱动电流，以在所述声光Q开关的驱动电压达到其最大承受电压之前，所述激光器满足谐振腔起振条件，所述激光器输出第一光脉冲；在所述激光器输出第一光脉冲后，继续在所述声光Q开关的工作周期内提高所述声光Q开关的驱动电压和/或提高所述泵浦源的驱动电流，以在所述声光Q开关的驱动电压达到最大承受电压之前所述激光器再次满足谐振腔起振条件，所述激光器输出第二光脉冲；

其中，所述谐振腔起振条件为所述激光器的谐振腔内增益系数大于所述激光器的谐振腔内部损耗系数。