脉冲展宽装置、脉冲展宽系统及激光器制造方法及图纸

技术编号:35456625 阅读:29 留言:0更新日期:2022-11-03 12:15
本发明专利技术公开了一种脉冲展宽装置、脉冲展宽系统及激光器,包括:控制模块;调制模块;控制模块用于控制调制模块切换为第一连接状态或第二连接状态;功率放大模块,与调制模块耦合连接;调制模块用于将光源信号发送给功率放大模块;功率放大模块用于对光源信号进行功率放大操作;第一光栅,与功率放大模块耦合连接,用于对功率放大操作后的光源信号进行第一展宽操作;第二光栅,与调制模块耦合连接,对第一展宽操作后的光源信号进行第二展宽操作;控制模块还用于控制光源信号重复进行第一展宽操作、第二展宽操作,并生成脉冲展宽信号;调制模块还用于输出脉冲展宽信号。本发明专利技术的脉冲展宽装置能够实现较大的展宽量,从而满足不同的展宽需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
脉冲展宽装置、脉冲展宽系统及激光器


[0001]本专利技术涉及脉冲展宽
,尤其涉及一种脉冲展宽装置、脉冲展宽系统及激光器。

技术介绍

[0002]目前,由于飞秒激光具有峰值功率高、持续时间短的特性,因此在精准医疗、超快检测等领域的应用十分广泛。相关技术中,可以通过飞秒种子源产生飞秒脉冲,然后通过脉冲展宽装置对飞秒脉冲进行展宽,并经过放大器提升能量,最后由压缩器对飞秒脉冲进行压缩,以得到飞秒激光脉冲。
[0003]由于飞秒种子源产生的飞秒脉冲的峰值功率极高,因此,脉冲展宽装置需要对飞秒脉冲进行较大的展宽。然而,相关技术中脉冲展宽装置能够实现的展宽量较小,无法满足上述展宽需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术提出一种脉冲展宽装置、脉冲展宽系统及激光器,能够实现较大的展宽量,从而满足不同的展宽需求。
[0005]第一方面,本申请提供了一种脉冲展宽装置,所述脉冲展宽装置用于根据光源信号生成脉冲展宽信号,所述脉冲展宽装置包括:控制模块;环形模块,所述环形模块包括第一环形端口、第二环形端口和第三环形端口;其中,所述第一环形端口用于接收所述光源信号,所述第二环形端口用于出射所述光源信号;调制模块,所述调制模块与所述环形模块的所述第二环形端口耦合连接,所述调制模块用于接收所述光源信号;其中,所述控制模块用于控制所述调制模块切换为第一连接状态或第二连接状态;功率放大模块,所述功率放大模块与所述调制模块耦合连接;其中,所述调制模块用于在所述第一连接状态将所述光源信号发送给所述功率放大模块;所述功率放大模块用于对所述光源信号进行功率放大操作;第一光栅,所述第一光栅与所述功率放大模块耦合连接,所述第一光栅用于对所述功率放大操作后的所述光源信号进行第一展宽操作;第二光栅,所述第二光栅与所述调制模块耦合连接,所述第二光栅用于在所述第一连接状态与所述功率放大模块中断;所述第二光栅还用于在所述第二连接状态与所述功率放大模块连通,以对所述第一展宽操作后的所述光源信号进行第二展宽操作;其中,所述控制模块还用于控制所述第二光栅与所述功率放大模块的连通时长,以使所述光源信号重复进行所述第一展宽操作、所述第二展宽操作,并生成所述脉冲展宽信号;所述调制模块还用于在所述第一连接状态输出所述脉冲展宽信号;所述环形模块的所述第二环形端口还用于接收所述脉冲展宽信号;所述第三环形端口用于输出所述脉冲展宽信号。
[0006]本实施例中脉冲展宽装置通过控制模块控制调制模块切换为第一连接状态或第二连接状态,当调制模块切换为第一连接状态时,调制模块接收光源信号;当调制模块切换为第二连接状态时,第一光栅和第二光栅组成反射腔,光源信号在反射腔中多次往返,使得
第一光栅能够对光源信号进行多次第一展宽操作,第二光栅能够对光源信号进行多次第二展宽操作,且功率放大模块能够对光源信号进行多次功率放大操作,以提升光源信号的功率,并弥补光源信号的损耗。由此可知,本实施例的脉冲展宽装置通过能够对光源信号实现较大的展宽量。此外,由于在光源信号在进行展宽放大的过程中,只有第一光栅、第二光栅和调制模块会对光源信号造成损耗,即功率损耗元件较少,因此,本实施例脉冲展宽装置的稳定性较高,损耗较低,同时结构更加简单。同时,本实施例中脉冲展宽装置能够对光源信号进行脉冲挑选,且不需要额外的脉冲挑选装置,因此成本较低。
[0007]在一些实施例中,所述控制模块包括:周期设置单元,所述周期设置单元用于生成预设周期信号;处理单元,所述处理单元用于根据所述预设周期信号控制所述调制模块切换为第一连接状态或第二连接状态,以控制所述第二光栅与所述功率放大模块的连通时长。
[0008]在一些实施例中,所述功率放大模块包括:泵浦源,所述泵浦源与所述调制模块耦合连接,所述泵浦源用于生成泵浦光信号;波分复用单元,所述波分复用单元的一端分别与所述调制模块、所述泵浦源耦合连接,所述波分复用单元用于对所述光源信号、所述泵浦光信号进行合束操作;增益光纤,所述增益光纤的一端与所述波分复用单元的另一端耦合连接,所述增益光纤的另一端与所述第一光栅连接,所述增益光纤用于对所述合束操作后的所述光源信号进行功率放大操作。
[0009]在一些实施例中,所述第一光栅、所述第二光栅均为啁啾布拉格光纤光栅。
[0010]在一些实施例中,所述第一光栅、所述第二光栅的色散均为12.2ps/nm。
[0011]在一些实施例中,所述第一光栅、所述第二光栅的反射率均为75%。
[0012]第二方面,本申请还提供了一种脉冲展宽系统,包括:飞秒种子源,所述飞秒种子源用于生成光源信号;上述任一项实施例所述的脉冲展宽装置,所述脉冲展宽装置用于根据所述光源信号生成脉冲展宽信号。
[0013]第三方面,本申请还提供了一种激光器,包括:
[0014]上述实施例所述的脉冲展宽系统;放大装置,所述放大装置与所述脉冲展宽装置耦合连接,所述放大装置用于根据所述脉冲展宽信号生成放大信号;压缩装置,所述压缩装置用于与所述放大装置耦合连接,所述压缩装置用于对所述放大信号进行脉冲压缩操作,以生成脉冲激光信号。
[0015]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明,其中:
[0017]图1为本专利技术实施例脉冲展宽装置的一框架示意图;
[0018]图2a为本专利技术实施例光源信号的一时序示意图;
[0019]图2b为本专利技术实施例调制模块的一工作时序示意图;
[0020]图2c为本专利技术实施例脉冲展宽信号的一时序示意图;
[0021]图2d为本专利技术实施例调制模块第三连接端口的输出示意图;
[0022]图3为本专利技术实施例脉冲展宽装置的再一框架流程图;
[0023]图4为本专利技术实施例脉冲展宽装置的一结构示意图;
[0024]图5为本专利技术实施例激光器的一框架示意图。
[0025]附图标记:脉冲展宽装置100、控制模块110、调制模块120、功率放大模块130、泵浦源131、波分复用单元132、增益光纤133、第一光栅140、第二光栅150、环形模块160、周期设置单元111、处理单元112、飞秒种子源200、激光器300、放大装置310、压缩装置320。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]在本专利技术的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.脉冲展宽装置,所述脉冲展宽装置用于根据光源信号生成脉冲展宽信号,其特征在于,所述脉冲展宽装置包括:控制模块;环形模块,所述环形模块包括第一环形端口、第二环形端口和第三环形端口;其中,所述第一环形端口用于接收所述光源信号,所述第二环形端口用于出射所述光源信号;调制模块,所述调制模块包括第一连接端口、第二连接端口、第三连接端口、第四连接端口,所述调制模块包括第一连接状态和第二连接状态,所述第一连接状态时第一连接端口与第二连接端口连通、第四连接端口与第三连接端口连通,所述第二连接状态时第一连接端口与第三连接端口连通、第二连接端口与第四连接端口连通,所述第一连接端口与所述环形模块的所述第二环形端口耦合连接,所述第一连接端口用于接收所述光源信号;其中,所述控制模块用于控制所述调制模块切换为第一连接状态或第二连接状态;功率放大模块,所述功率放大模块与所述调制模块耦合连接;其中,所述调制模块用于在所述第一连接状态将所述光源信号从所述第四连接端口发送给所述功率放大模块;所述功率放大模块用于对所述光源信号进行功率放大操作;第一光栅,所述第一光栅与所述功率放大模块耦合连接,所述第一光栅用于对所述功率放大操作后的所述光源信号进行第一展宽操作;第二光栅,所述第二光栅与所述调制模块的所述第二连接端口耦合连接,所述第二光栅用于在所述第一连接状态与所述功率放大模块中断;所述第二光栅还用于在所述第二连接状态与所述功率放大模块连通,以对所述第一展宽操作后的所述光源信号进行第二展宽操作;其中,所述控制模块还用于控制所述第二连接状态连通时长,以使所述光源信号重复进行所述第一展宽操作、所述第二展宽操作,并生成所述脉冲展宽信号;所述调制模块还用于在所述第二连接状态输出所述光源信号到所述第三连接端口,将对应所述光源信号丢弃,达到脉冲筛选效果;所述调制模块还用于在所述第一连接状态输出所述脉冲展宽信号到所述第一连接端口;所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭晓杨林庆典余军周沧涛阮双琛
申请(专利权)人:深圳技术大学
类型:发明
国别省市:

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