[发明专利]激光脉冲串产生装置

说明书

本申请涉及一种激光脉冲串产生装置，该装置包括：分裂单元，接收激光脉冲进行分裂并输出路径不同的第一激光脉冲、第二激光脉冲；循环腔单元，接收所述第二激光脉冲并反复循环对第二激光脉冲的放大、分裂，每轮循环所述分裂单元均输出第一激光脉冲及第二激光脉冲，所述循环腔单元为直线型循环腔或环形循环腔；增益单元，设置于所述循环腔单元内部，用于放大入射的激光脉冲；输出单元，接收每轮所述分裂单元输出的所述第一激光脉冲并输出装置，得到激光脉冲串。本申请通过使用少量器件就能将激光单脉冲分裂成大量激光脉冲串，实现的激光脉冲串产生装置尺寸小、装调简单、稳定性高。

技术领域

本申请涉及激光加工领域，特别是涉及激光脉冲串产生装置。

背景技术

传统获得激光器脉冲串的方法，通常是将一束包含脉冲的激光分裂成两束或者多束，每束经历不同的光程，从而在时域上分离，最后将两束或者多束脉冲激光合成一束，从而将单个激光脉冲分裂成两个或者多个激光脉冲串，脉冲间隔等于光程差带来的时延。

图1示出了传统脉冲分裂单元的结构示意图，参考图1所示，传统脉冲串产生的工作原理具体为：利用偏振分束平片将激光单脉冲被分裂成两束脉冲激光，其中一束脉冲激光经反射镜1、反射镜2的光路；另一束脉冲激光经外反棱镜、内反棱镜组成的光路，最后两束脉冲激光在偏振分束平片2处被偏振合成，合成后的脉冲激光包含两个脉冲。

基于此，当需要获得大量脉冲时，传统的方法是将多个所述传统脉冲分裂单元组合，图2示出了采用传统脉冲分裂单元产生脉冲串的装置，参考图2所示，激光单脉冲经过N个传统脉冲分裂单元被分裂成包含2N个脉冲的激光脉冲串。

但是，这样的装置使用大量的器件，装置本体非常复杂且尺寸非常大，装置中每个传统脉冲分裂单元合束时对光束共线的精度要求非常高，多个传统脉冲分裂单元组合时，误差会积累，装调难度非常高，稳定性很差；而且，激光脉冲串中，脉冲间隔由每轮脉冲分裂时，光程差控制，多个传统脉冲分裂单元的脉冲间隔一致性差，调节脉冲间隔时，需要同时调节所有传统脉冲分裂单元中的光程差，非常不方便；激光单脉冲分裂成大量激光脉冲串后，激光脉冲串总能量小于激光单脉冲能量，激光脉冲串中每个脉冲的能量下降许多倍，如分裂成1000个，每个脉冲能量仅为原脉冲的1000分之一。

发明内容

本申请实施例提供了一种激光脉冲串产生装置，解决了至少一项上述现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供了一种激光脉冲串产生装置，用于将激光单脉冲输出为激光脉冲串，该装置包括：

分裂单元，接收激光脉冲进行分裂，并输出路径不同的第一激光脉冲、第二激光脉冲；

循环腔单元，接收所述第二激光脉冲并反复循环对第二激光脉冲的放大、分裂，每轮循环所述分裂单元输出均输出第一激光脉冲及第二激光脉冲，所述循环腔单元为直线型循环腔或环形循环腔；可以理解为，第一激光脉冲为分裂单元传递至输出单元的激光脉冲，第二激光脉冲为分裂单元传递至循环腔单元的激光脉冲。

增益单元，设置于所述循环腔单元内部，用于放大入射的激光脉冲；

输出单元，接收每轮所述分裂单元输出的所述第一激光脉冲并输出装置，得到激光脉冲串。

在其中一些实施例中，所述分裂单元为部分反射镜，所述输出单元为隔离器，所述增益单元为增益介质，所述隔离器、部分反射镜、增益介质及一全反镜依次设置；具体的，所述增益介质还连接有泵浦光源；

所述隔离器用于接收输入的激光单脉冲及所述部分反射镜反射或透射的激光脉冲信号，并反射输出所述部分反射镜反射或透射的激光脉冲信号；

所述部分反射镜用于将输入激光脉冲分裂输出为透射激光脉冲和反射激光脉冲；

所述全反镜用于将入射的激光脉冲反射至所述增益介质，所述全反镜与所述部分反射镜配合构成增益型循环腔单元；