[发明专利]一种基于四电极的脉冲激光合束装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于四电极的脉冲激光合束装置及其方法，包括电光晶体、2个驱动电路、至少2个激光器、同步机、激光准直元件，其中1个驱动电路的2个电极板分别与电光晶体的2个相邻的侧面相配合，另1个驱动电路的2个电极板分别与电光晶体的另外2个侧面相配合；激光器的输出口均与电光晶体的入射面相对，2个驱动电路和全部的激光器均与同步机连接，本发明的装置和方法逆向利用具有四电极的电光晶体在不同电压下使入射激光具有不同的偏转路径，产生的光偏转，并将其与脉冲激光的特性以及同步机相结合，通过一级合束装置即可实现多路脉冲激光合束。

技术领域

本发明涉及高功率激光器领域，具体涉及一种基于四电极的脉冲激光合束装置及其方法。

背景技术

随着激光技术的不断发展和成熟，高功率激光具有越来越广泛的应用，深刻地影响了多个行业的发展。按工作方式划分高功率激光主要分为高峰值功率激光(即高能脉冲激光)和高平均功率激光。

对于高能脉冲激光，在多种应用领域要求激光具有一定的重复频率。然而直接提高高能脉冲激光器运行的重复频率，将会产生严重的热效应，从而影响激光器的性能，甚至导致激光器输出脉冲能量下降或者不能工作。对于高平均功率激光，应用需求对激光输出功率不断提出更高要求，而单路激光功率提升有限，难以实现较高的平均输出功率。

因此，无论是对于高能脉冲激光还是对于高平均功率激光，提高脉冲激光的重复频率都是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明人认为应该通过脉冲激光合束解决该问题，对于高能脉冲激光，时序合束能够提高激光脉冲输出的重复频率，对于高平均功率激光，时序合束能够提高输出激光的平均功率。本发明提供一种基于四电极的脉冲激光合束装置及其方法，本发明的装置和方法逆向利用具有四电极的电光晶体产生的光偏转，并将其与脉冲激光的特性以及同步机相结合，通过一级合束装置即可实现多路脉冲激光合束。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于四电极的脉冲激光合束装置，包括

电光晶体，所述电光晶体为四棱柱，具有4个侧面和2个底面；

2个驱动电路，其中1个驱动电路的2个电极板分别与电光晶体的2个相邻的侧面相配合，另1个驱动电路的2个电极板分别与电光晶体的另外2个侧面相配合；

至少2个激光器，激光器的输出口均与电光晶体的入射面相对，激光器输出的脉冲激光在入射面的入射位置排列为一条直线，在出射面的同一位置出射，出射后脉冲激光的传播方向相同，入射面和出射面分别为电光晶体的2个底面；

同步机，2个驱动电路和全部的激光器分别与同步机连接。

进一步，所述电光晶体相邻的侧面分别与正极板和负极板相配合。

进一步，所述激光器为前后错开排列。

另，本发明还提供一种利用上述的基于四电极的脉冲激光合束装置进行合束的方法，包括以下步骤：

(1)激光器的输出口与电光晶体的入射面相对，激光器输出的脉冲激光在入射面上的入射位置排列为一条直线，激光器由同步机控制，在不同的时刻重复输出脉冲激光；

(2)当由不同激光器输出的脉冲激光在不同时刻入射到电光晶体的入射面时，同步机控制2个驱动电路对电光晶体施加不同的电压，形成强度逐渐变化的电场和大小逐渐变化的折射率，脉冲激光在电光晶体内发生折射；

(3)所述脉冲激光由电光晶体的出射面出射，并且出射位置为同一点，出射后脉冲激光的传输方向相同，得到合束脉冲激光。

进一步，脉冲激光在入射面排列成的直线与驱动电路形成的电场方向垂直。

进一步，所述电光晶体相邻的侧面分别与正极板和负极板相配合。