專利名稱：一種雙脈沖固體激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種輸出脈沖時間差異非常大的長脈沖和短脈沖序列的特殊類型的固體激光器，屬于激光光電子領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在一些特殊的激光應(yīng)用或者是組合應(yīng)用中中經(jīng)常使用用長脈沖和短脈沖相結(jié)合的激光輸出，一般的脈沖固體激光器中，激光器的脈沖寬度是可以調(diào)節(jié)的，通過調(diào)節(jié)激光電源的放電時間，可實現(xiàn)長脈沖和短脈沖的激光輸出。但是長脈沖和短脈沖的時間差別不能太大，而且激光的脈沖時間、頻率和幅值也不能隨意調(diào)節(jié)，因為該激光器只采用了一個激光電源，很難滿足長短脈沖差別很大而且又隨意調(diào)節(jié)的激光輸出。如果只是采用一個激光電源來實現(xiàn)長短脈沖差別很大的激光輸出，且又能實現(xiàn)脈沖時間、頻率和幅值的隨意調(diào)節(jié)，將使得激光電源技術(shù)復(fù)雜、費用昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種簡單的，能實現(xiàn)長短脈沖差別很大的，且脈沖時間、頻率和幅值可隨意調(diào)節(jié)的一種雙脈沖激光器。
為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是一種雙脈沖固體激光器，包括長脈沖激光電源、短脈沖激光電源、激光諧振腔、脈沖信號控制單元；其中，所述的長脈沖激光電源和短脈沖激光電源并聯(lián)連接在開關(guān)控制器上；激光諧振腔，包括全反射鏡、輸出耦合鏡、激光晶體、泵浦燈；所述的全反射鏡、輸出耦合鏡相對，激光晶體設(shè)置于其中，泵浦燈對應(yīng)于激光晶體設(shè)置，并通過導(dǎo)線連接于開關(guān)控制器；脈沖信號控制單元，分別對長脈沖激光電源和短脈沖激光電源進行控制；所述的長脈沖激光電源和短脈沖激光電源之間采用開關(guān)控制器來隔離，當(dāng)一個激光電源放電時，另一個激光電源被開關(guān)控制器斷開與泵浦燈的連接，避免兩個激光電源之間的串?dāng)_；長脈沖激光電源實現(xiàn)脈沖寬度比較長的激光輸出，而短脈沖激光電源實現(xiàn)脈沖寬度比較短的激光輸出，兩個激光電源相互補充，實現(xiàn)任意所需要的脈沖輸出。
這種長短脈沖差別很大的，且脈沖時間、頻率和幅值可隨意調(diào)節(jié)的雙脈沖激光器包括長脈沖激光電源、短脈沖激光電源、激光諧振腔、開關(guān)控制器和脈沖信號控制單元等組成。
所述的雙脈沖激光器的長脈沖激光電源和短脈沖激光電源是并聯(lián)連接在開關(guān)控制器上并通過開關(guān)控制器連接再激光諧振腔中泵浦燈上的，通過開關(guān)控制器。
本實用新型的優(yōu)點在于，用常用的價格便宜的長脈沖和短脈沖激光電源，并采用簡單的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)長短脈沖差別很大的激光輸出，且又能實現(xiàn)脈沖時間、頻率和幅值的隨意調(diào)節(jié)?？梢娫撾p脈沖激光器結(jié)構(gòu)簡單、功能完備。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型輸出激光脈沖序列圖；圖3為本實用新型的開關(guān)控制器電路原理圖。
具體實施方式
參照附圖1，本實用新型的雙脈沖固體激光器，包括激光諧振腔、長脈沖激光電源6、短脈沖激光電源7、脈沖信號控制單元8；其中，激光諧振腔，包括全反射鏡1、輸出耦合鏡2、激光晶體3、泵浦燈4；所述的全反射鏡1、輸出耦合鏡2相對，激光晶體3設(shè)置于其中，泵浦燈4對應(yīng)于激光晶體3設(shè)置，并通過導(dǎo)線連接于開關(guān)控制器5；長脈沖激光電源6、短脈沖激光電源7并聯(lián)連接在開關(guān)控制器5上，并通過開關(guān)控制器5再連接激光諧振腔中泵浦燈4上；脈沖信號控制單元8，分別對長脈沖激光電源6和短脈沖激光電源7進行控制。
由脈沖信號控制單元8所發(fā)出的控制信號分別控制開關(guān)控制器5，長脈沖激光電源6和短脈沖激光電源7。當(dāng)需要長脈沖激光9輸出時，脈沖信號控制單元8對長脈沖激光電源輸入所需發(fā)出的脈沖寬度和幅值，然后再發(fā)出觸發(fā)信號，同時對開關(guān)控制器5發(fā)出信號，使得開關(guān)控制器接通長脈沖激光電源6與泵浦燈4的連線，而斷開短脈沖激光電源7與泵浦燈4的連線，從而輸出長脈沖激光9，而避免長脈沖激光電源6對短脈沖激光電源7的沖擊。
同理，當(dāng)要輸出短脈沖激光10時，脈沖信號控制單元8對短脈沖激光電源輸入所需發(fā)出的脈沖寬度和幅值，然后再發(fā)出觸發(fā)信號，同時對開關(guān)控制器5發(fā)出信號，使得開關(guān)控制器接通短脈沖激光電源7與泵浦燈4的連線，而斷開長脈沖激光電源6與泵浦燈4的連線，從而輸出短脈沖激光10，而避免短脈沖激光電源7對長脈沖激光電源6的沖擊，不存在串?dāng)_。由于長脈沖激光電源6和短脈沖激光電源7分別對應(yīng)不同的激光長脈沖和短脈沖的輸出，因而可以很容易實現(xiàn)脈沖寬度差異很大的雙脈沖激光輸出。而且脈沖信號控制單元8分別對長脈沖激光電源6和短脈沖激光電源7進行控制，使得控制容易、簡單。
參照圖2，其為本實用新型雙脈沖固體激光器所輸出的激光脈沖序列示意圖。激光脈沖9為第一個脈沖，脈沖時間長，峰值功率低，而激光脈沖10為第二個脈沖，脈沖時間短，峰值功率高。這樣可以滿足不同的激光應(yīng)用的需要。這兩個脈沖的順序可以顛倒，相應(yīng)的脈沖信號控制單元8所發(fā)出的脈沖信號順序也發(fā)生改變。
參見圖3，其為開關(guān)控制器5的電路圖。圖中長脈沖輸出連接到長脈沖激光電源，使得長脈沖激光電源實現(xiàn)長脈沖輸出；短脈沖輸出連接到短脈沖激光電源，使得短脈沖激光電源實現(xiàn)短脈沖輸出。該電路包括信號輸入電路51、邏輯判斷電路52和放大電路53；信號輸入電路51中信號通過光隔輸入，并采用發(fā)光二極管來顯示信號輸入；邏輯判斷電路52采用與非門判斷方式，目的是確保長脈沖和短脈沖輸入信號不能同時輸入；放大電路53是將經(jīng)過判斷的信號進一步放大，達到一定的電流和電壓值，以便能驅(qū)動脈沖激光電源工作。
具體工作如下由脈沖信號控制單元8所發(fā)出的控制信號到控制開關(guān)控制器5時，首先發(fā)出門控輸入高電平信號控制與非門電路U9D和U9B，分別使得長脈沖觸發(fā)輸入和短脈沖觸發(fā)輸入成為可能。當(dāng)輸入長脈沖觸發(fā)時，如果短脈沖觸發(fā)信號為低電平，那么U9C輸出信號10就為低電平，這使得長脈沖通過U9A輸出高電平，使得有長脈沖輸出來控制長脈沖激光電源，發(fā)出長脈沖激光。反之，如果短脈沖觸發(fā)信號為高電平，這表示正在輸出短脈沖，那么U9C輸出信號10就為高電平，這必然使得長脈沖通過U9A輸出為低電平，使得長脈沖輸出不可能，長脈沖激光電源就不工作。這樣長脈沖和短脈沖就不可能實現(xiàn)同時輸出。同樣，單輸入短脈沖觸發(fā)時，如果長脈沖觸發(fā)信號為低電平，那么U9A輸出信號3就為低電平，這使得短脈沖通過U9C輸出高電平，使得有短脈沖輸出來控制短脈沖激光電源，發(fā)出短脈沖激光。反之，如果長脈沖觸發(fā)信號為高電平，這表示正在輸出長脈沖，那么U9A輸出信號3就為高電平，這必然使得長脈沖通過U9C輸出為低電平，使得短脈沖輸出不可能，短脈沖激光電源就不工作。這樣長脈沖和短脈沖就不可能實現(xiàn)同時輸出，長脈沖激光電源和短脈沖激光電源就不能同時打開，避免相互造成沖擊而造成串?dāng)_，從而達到控制的目的。
權(quán)利要求1.一種雙脈沖固體激光器，其特征是，包括，長脈沖激光電源、短脈沖激光電源，所述的長脈沖激光電源和短脈沖激光電源并聯(lián)連接在開關(guān)控制器上；激光諧振腔，包括全反射鏡、輸出耦合鏡、激光晶體、泵浦燈；所述的全反射鏡、輸出耦合鏡相對，激光晶體設(shè)置于其中，泵浦燈對應(yīng)于激光晶體設(shè)置，并通過導(dǎo)線連接于開關(guān)控制器；脈沖信號控制單元，分別對長脈沖激光電源和短脈沖激光電源進行控制；所述的長脈沖激光電源和短脈沖激光電源之間采用開關(guān)控制器來隔離；使一個激光電源放電時，另一個激光電源被開關(guān)控制器斷開與泵浦燈的連接，長脈沖激光電源實現(xiàn)脈沖寬度比較長的激光輸出，而短脈沖激光電源實現(xiàn)脈沖寬度比較短的激光輸出。
專利摘要一種雙脈沖固體激光器，包括長脈沖激光電源、短脈沖激光電源、激光諧振腔、脈沖信號控制單元；其中，長脈沖激光電源、短脈沖激光電源并聯(lián)連接在開關(guān)控制器上；激光諧振腔包括全反射鏡、輸出耦合鏡、激光晶體、泵浦燈；全反射鏡、輸出耦合鏡相對，激光晶體設(shè)置于其中，泵浦燈對應(yīng)于激光晶體設(shè)置，并通過導(dǎo)線連接于開關(guān)控制器；脈沖信號控制單元分別對長脈沖激光電源和短脈沖激光電源進行控制。長脈沖激光電源和短脈沖激光電源之間采用開關(guān)控制器來隔離，當(dāng)一個激光電源放電時，另一個激光電源被開關(guān)控制器斷開與泵浦燈的連接，避免兩個激光電源之間的串?dāng)_；兩個激光電源相互補充，實現(xiàn)任意所需要的長短脈沖輸出。
文檔編號H01S3/00GK2786835SQ20042011495
公開日2006年6月7日 申請日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者黃濤, 王智勇, 朱超, 左鐵釧, 戴明山, 王益泉 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 北京工業(yè)大學(xué)