[发明专利]激光器及激光脉冲生成方法

说明书

本发明公开了一种激光器及激光脉冲生成方法。其中，该激光器包括激光振荡腔，被配置为生成并输出锁模激光脉冲；耦合组件，连接于激光振荡腔与激光放大腔之间，被配置为将锁模激光脉冲耦合入激光放大腔；激光放大腔，被配置为形成光回路，以使锁模激光脉冲在激光放大腔中循环传输，激光放大腔中设置有：放大组件，用于在锁模激光脉冲循环传输的过程中对其进行放大，输出组件，被配置为将激光放大腔中的部分锁模激光脉冲耦合入激光放大腔继续传输并放大，以及将激光放大腔中的部分锁模激光脉冲输出至激光放大腔外。本发明解决了现有技术中输出高能量皮秒脉冲的激光器设计复杂的技术问题。

技术领域

本发明涉及激光器领域，具体而言，涉及一种激光器及激光脉冲生成方法。

背景技术

皮秒脉冲在激光加工领域的应用愈加广泛，而加工过程对皮秒脉冲的功率提出了更高的需求。现有技术中通过被动锁模机制产生的皮秒锁模激光脉冲能量较低，因而通常在其输出端设置主振荡功率放大（MOPA）结构对锁模激光脉冲能量进行放大提升。而若要进一步提升皮秒脉冲的能量，则需要设置多级主振荡功率放大（MOPA）结构以输出高能量皮秒脉冲。然而，多级主振荡功率放大（MOPA）结构的设计使得激光器系统的复杂性和成本都大为提升。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种激光器及激光脉冲生成方法，以至少解决现有技术中输出高能量皮秒脉冲的激光器设计复杂的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种激光器，包括：激光振荡腔，被配置为生成并输出锁模激光脉冲；耦合组件，连接于激光振荡腔与激光放大腔之间，被配置为将锁模激光脉冲耦合入激光放大腔； 激光放大腔，被配置为形成光回路，以使锁模激光脉冲在激光放大腔中循环传输，激光放大腔中设置有：放大组件，用于在锁模激光脉冲循环传输的过程中对其进行放大，输出组件，被配置为将激光放大腔中的部分锁模激光脉冲耦合入激光放大腔继续传输并放大，以及将激光放大腔中的部分锁模激光脉冲输出至激光放大腔外。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种激光脉冲的生成方法，包括：接收通过激光振荡腔生成的锁模激光脉冲；通过耦合组件将锁模激光脉冲耦合入激光放大腔，其中，激光放大腔被配置为形成光回路，以使锁模激光脉冲在激光放大腔中循环传输；通过激光放大腔中的放大组件在锁模激光脉冲循环传输的过程中对其进行放大，通过激光放大腔中的输出组件将激光放大腔中的部分锁模激光脉冲耦合入激光放大腔继续传输并放大，以及将激光放大腔中的部分锁模激光脉冲输出至激光放大腔外。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种激光脉冲的生成方法，包括：在激光振荡腔之外形成光回路，使得从激光振荡腔输出的锁模激光脉冲在耦合入该光回路后可以循环传输；在该光回路中沿着锁模激光脉冲的传输路径依次布置放大组件、监测组件、第一偏振调制器和第一检偏器；接收监测组件测量得到的锁模激光脉冲的能量值；当锁模激光脉冲的能量值未达到预设阈值时，将第一偏振调制器的偏振方向和第一检偏器的偏振方向调整为第一匹配状态，使得能量未达到预设阈值的锁模激光脉冲从第一检偏器的第一输出端口耦合入激光放大腔继续传输并放大；当锁模激光脉冲的能量值达到预设阈值时，将第一偏振调制器的偏振方向和第一检偏器的偏振方向调整为第二匹配状态，使得能量达到预设阈值的锁模激光脉冲从第一检偏器的第二输出端口输出至激光放大腔外。

在本发明实施例中，采用在激光振荡腔的输出端设置激光放大腔的方式，通过激光放大腔中的放大组件在锁模激光脉冲循环传输的过程中对其进行放大，通过激光放大腔中的输出组件将激光放大腔中的部分锁模激光脉冲耦合入激光放大腔继续传输并放大，以及将激光放大腔中的部分锁模激光脉冲输出至激光放大腔外，达到了使锁模激光脉冲可以循环经过放大组件以使其能量被不断提升的目的，从而实现了通过简单结构改进以输出高能量皮秒脉冲的技术效果，进而解决了现有技术中输出高能量皮秒脉冲的激光器设计复杂的技术问题。

附图说明