一种激光脉冲能量稳定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种激光脉冲能量稳定装置，属于激光技术领域，该装置分为主光路和取样光路，主光路设有普克尔盒电光开关，取样光路设有光电导开关，首先探测激光脉冲的能量起伏，然后通过光电导开关迅速泄放施加在普克尔盒电光开关两电极的驱动电压，利用激光脉冲自身的能量起伏实现对同一发激光脉冲的能量稳定控制，具有自稳定的特征，并使激光脉冲的时间波形不发生畸变。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光
，具体而言涉及一种激光脉冲能量稳定装置。
技术介绍
高功率脉冲激光器系统要求种子光源系统产生的激光脉冲不仅具有稳定的能量，还要具有特定的时间波形分布。稳定激光脉冲能量的传统方法是测量激光脉冲能量并与目标能量比较，根据测试能量与目标能量的差异反馈调整光路上游的控制器或驱动电源。这种方法只能根据当前脉冲的能量起伏校正下一发激光脉冲，如果下一发激光脉冲的起伏规律和尺度与当前测量激光脉冲的起伏规律和尺度不一致时，稳定的效果就会打折扣甚至变差。非同发次的激光脉冲能量稳定技术只能稳定激光脉冲能量的平均值，不能消除激光脉冲发与发之间的能量随机起伏。郭小东公开的文献“光电预偏置激光脉冲稳幅器性能研究”(期刊：强激光与粒子束，1997年)利用激光
的通用器件普克尔盒电光开关与偏振器组成预加动态偏置电压的光电可变透射率装置来稳定调Q激光脉冲幅度。其利用快速光电取样门获得激光脉冲取样信号，输出一个与激光脉冲幅度成线性正比的低压电脉冲,再经线性电脉冲高压放大器放大成高压电脉冲加载到普克尔盒电光开关电极上，高压放大电路的线性放大区域有限，影响能量控制精度。激光脉冲与高压脉冲同步到达普克尔盒电光开关，激光脉冲的时间变化会转化为高压驱动脉冲的时间变化，进而反过来改变待稳定的激光脉冲时间波形，从而导致时间波形畸变。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种激光脉冲能量稳定装置，该装置利用激光脉冲自身的能量起伏，实现对同一发激光脉冲的能量稳定控制，并使激光脉冲的时间波形不发生畸变。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种激光脉冲能量稳定装置，包括主光路和取样光路，所述主光路包括依次设置的种子光源、光路传输延迟器件、普克尔盒电光开关，所述取样光路包括分束镜，所述分束镜设置于所述种子光源与光路传输延迟器件之间，所述普克尔盒电光开关是预先施加电压的，所述取样光路还包括光强可调衰减器、光电导开关，所述取样光路的设置次序依次为：分束镜、光强可调衰减器、光电导开关，所述光电导开关的两端分别与普克尔盒电光开关的两极相连接。进一步，所述主光路还包括偏振器一、法拉第磁旋光器、偏振器二、1/4波相位延迟器、偏振器三，所述主光路按照种子光源产生的激光传输路径依次设置为：光路传输延迟器件、偏振器一、法拉第磁旋光器、偏振器二、1/4波相位延迟器、普克尔盒电光开关、偏振器三。进一步，所述主光路还包括偏振器一、法拉第磁旋光器、偏振器二、1/4波相位延迟器、全反射镜，所述主光路按照种子光源产生的激光传输路径依次设置为：光路传输延迟器件、偏振器一、法拉第磁旋光器、偏振器二、1/4波相位延迟器、普克尔盒电光开关、全反射镜。本技术的有益效果如下：1、本技术在取样光路中采用光电导开关，利用光电导开关的亮阻值变化迅速泄放普克尔盒电光开关电极的电荷来控制透射率，该控制方法响应速度快、更精确的调整激光脉冲的能量起伏；2、光电导开关的暗阻值非常高，不会泄放电荷，从而使普克尔盒电光开关被调控后的电压保持恒定，从而不会引起激光脉冲波形畸变；3、通过将主激光延迟，用同一发激光脉冲的取样光调节普克尔盒电光开关的透射率，利用激光脉冲自身的能量起伏实现对同一发激光脉冲的能量稳定，从而实现对每一发激光脉冲都精确控制，大大降低了激光脉冲发与发之间的能量起伏，并保证不会引起激光脉冲波形畸变；4、将主激光两次通过普克尔盒电光开关，降低了普克尔盒电光开关的工作电压，有利于激光脉冲能量的稳定。附图说明图1为本技术实施例一的整体结构和光路示意图；图2为本技术实施例二的整体结构和光路示意图；图3为本技术的电路示意图；图4为经本技术实施例二稳定前后的激光能量起伏图；图5为经本技术实施例二稳定前后的脉冲波形图。图中：1—种子光源，2—分束镜，3—偏振器一，4—法拉第磁旋光器，5—偏振器二，6—1/4波相位延迟器，7—普克尔盒电光开关，8—全反射镜，9—光强可调衰减器，10—偏振器三，11—光电导开关，12—光路传输延迟器件。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合本技术的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。实施例一：如图1所示，一种激光脉冲能量稳定装置，包括主光路和取样光路，所述主光路包括依次设置的种子光源1、光路传输延迟器件12、偏振器一3、法拉第磁旋光器4、偏振器二5、1/4波相位延迟器6、普克尔盒电光开关7、偏振器三10，所述种子光源1产生的激光在主光路的传输路径为：光路传输延迟器件12、偏振器一3、法拉第磁旋光器4、偏振器二5、1/4波相位延迟器6、普克尔盒电光开关7、偏振器三10，所述普克尔盒电光开关7为磷酸二氘钾电光开关，单程工作，1/2波电压为7kV，等效电容值C为14pF，预先施加的电压V0为7kV。如图1所示，所述取样光路包括依次设置的分束镜2、光强可调衰减器9、光电导开关11，所述分束镜2设置于所述种子光源1与光路传输延迟器件12之间，由种子光源1发出的激光在取样光路的传输路径为：分束镜2、光强可调衰减器9、光电导开关11，所述光电导开关11的两端分别与普克尔盒电光开关7的两极相连接。在取样光路中采用光电导开关11，利用光电导开关11的亮阻值变化迅速泄放普克尔盒电光开关7电极的电荷来控制透射率，该控制方法响应速度快、更精确的调整激光脉冲的能量起伏。利用如上所述的激光脉冲能量稳定装置的激光能量稳定方法，包括以下步骤：(1)所述普克尔盒电光开关7预先施加电压V0，V0为7kV，在普克尔盒电光开关7的电极存储电荷，然后种子光源1发出激光脉冲，脉冲持续时间为τ，经过所述分束镜2分束成两束，一束为主激光，激光能量为Ein，另一束为取样光，所述主激光的能量与取样光的能量比值为10:1，主激光沿主光路传输，取样光沿取样光路传输；(2)步骤(1)得到的取样光先传输到光强可调衰减器9，经过所述光强可调衰减器9调节后，取样光偏振度提高，光强度得到相应比例的改变，然后传输到光电导开关11并被吸收，使所述光电导开关11电阻值由暗阻值降低至亮阻值RAS，所述光电导开关7选用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光脉冲能量稳定装置，包括主光路和取样光路，所述主光路包括依次设置的种子光源、光路传输延迟器件、普克尔盒电光开关，所述取样光路包括分束镜，所述分束镜设置于所述种子光源与光路传输延迟器件之间，其特征在于，所述普克尔盒电光开关是预先施加电压的，所述取样光路还包括光强可调衰减器、光电导开关，所述取样光路的设置次序依次为：分束镜、光强可调衰减器、光电导开关，所述光电导开关的两端分别与普克尔盒电光开关的两极相连接。

【技术特征摘要】
1.一种激光脉冲能量稳定装置，包括主光路和取样光路，所述主
光路包括依次设置的种子光源、光路传输延迟器件、普克尔盒电光开关，
所述取样光路包括分束镜，所述分束镜设置于所述种子光源与光路传输
延迟器件之间，其特征在于，所述普克尔盒电光开关是预先施加电压的，
所述取样光路还包括光强可调衰减器、光电导开关，所述取样光路的设
置次序依次为：分束镜、光强可调衰减器、光电导开关，所述光电导开
关的两端分别与普克尔盒电光开关的两极相连接。
2.根据权利要求1所述的一种激光脉冲能量稳定装置，其特征在
于，所述主光路还包括偏振器一、法拉第磁旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢旭东，唐军，陈骥，朱启华，党钊，唐菱，高松，胡东霞，郑万国，王正辉，王超，陈远斌，汪凌芳，陈林，王方，刘勇，刘建国，卢振华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川;51