一种激光器控制方法、装置及激光器设备与流程
未命名
09-23
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1.本技术涉及激光技术领域,尤其涉及一种激光器控制方法、装置及激光器设备。
背景技术:
2.mopa脉冲光纤激光器中由种子源激光器输出激光脉冲,并经过多级光纤放大器放大后输出高脉冲能量激光脉冲,其中每级光纤放大器有对应的泵浦激光器为其提供泵浦能量。控制方面,主要通过两个信号控制脉冲序列的开关,分别是预开光信号与开光信号。
3.现有技术中,每级光纤放大器对应一个泵浦激光器,在预充能状态时,设置的偏置电流通常较低,仅略高于泵浦激光器阈值电流。而泵浦激光器由于自身特性,在热沉温度变化时,阈值电流会随之变化。因此同样的偏置电流,会输出差异较大的光功率,从而影响开光信号刚开启时的首脉冲高度,同样也会影响低于截止频率工作时的脉冲能量,甚至会造成激光器失效。同时,由于偏置电流与工作电流由同一驱动电路产生,dac(数模转换器)精度难以满足偏置电流的细微调节需求。
技术实现要素:
4.有鉴于此,本技术实施例提供一种激光器控制方法、装置及激光器设备,可以有效解决温度变化对激光器的影响及电流变化对充能效果的影响的问题。
5.第一方面,本技术实施例提供一种激光器控制方法,包括:
6.获取第一开光信号、第二开光信号和频率信号;
7.获取到所述第一开光信号为高时,给所述偏置泵浦激光器设置第一电流信号,使偏置泵浦激光器以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器进行预充能;
8.在所述偏置泵浦激光器对所述光纤放大器进行预充能期间,获取工作泵浦激光器的脉冲频率;
9.根据所述脉冲频率与当前脉冲对应设置的截止频率高低,控制所述工作泵浦激光器进行泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。
10.在一些实施例中,所述根据所述脉冲频率与当前脉冲对应设置的截止频率高低,控制所述工作泵浦激光器进行泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能包括:
11.若所述脉冲频率高于当前脉冲对应设置的截止频率,且所述第二开光信号为高时,控制种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能;
12.若所述脉冲频率低于当前脉冲对应设置的截止频率,且所述第二开光信号为高时,控制所述种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。
13.在一些实施例中,所述第一电流信号为第一高电流值和第一低电流值按预设时间周期性变换的电流信号;
14.其中,在一个周期时间范围为2us-5us;所述占空比为5-30%;
15.所述第一高电流值的取值范围为5a-30a。
16.在一些实施例中,所述控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作,包括:
17.在检测到所述第二开光信号为高时,脉冲频率信号高于截止频率时,对所述工作泵浦激光器设置第三电流信号,使所述工作泵浦激光器输出连续泵浦光信号。
18.在一些实施例中,所述控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作,包括:
19.在检测到所述第二开光信号为高时,脉冲频率信号低于截止频率时,对所述工作泵浦激光器设置第二电流信号,使所述工作泵浦激光器输出调制泵浦光信号。
20.在一些实施例中,所述第二电流信号为第二高电流值和第二低电流值按预设时间周期性变换的电流信号;
21.其中,所述第二高电流值高于所述第一高电流值;
22.在一个周期内,所述第二高电流值的持续时间等于所述截止频率的倒数。
23.在一些实施例中,所述第二低电流值为0。
24.在一些实施例中,所述第三电流信号的第三电流值与所述第二高电流值相同。
25.第二方面,本技术实施例提供一种激光器控制装置,包括:
26.第一获取模块,用于获取第一开光信号、第二开光信号和频率信号;
27.第一控制模块,用于获取到所述第一开光信号为高时,给所述偏置泵浦激光器设置第一电流信号,使偏置泵浦激光器以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器进行预充能;
28.第二获取模块,用于在所述偏置泵浦激光器对所述光纤放大器进行预充能期间,获取工作泵浦激光器的脉冲频率;
29.第二控制模块,用于根据所述脉冲频率与当前脉冲对应设置的截止频率高低,控制所述工作泵浦激光器进行泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。
30.第三方面,本技术实施例提供一种激光器设备,包括:种子源激光器、多级光纤放大器、光学输出头和控制器;每级所述光纤放大器对应设置一组泵浦激光器;每组所述泵浦激光器包括偏置泵浦激光器和工作泵浦激光器;所述控制器与所述种子源激光器、多级所述光纤放大器、所述偏置泵浦激光器和所述工作泵浦激光器连接;所述种子源激光器、所述偏置泵浦激光器、所述工作泵浦激光器及所述光学输出头均与所述光纤放大器连接;
31.所述种子源激光器,用于输出种子源光信号;
32.所述光纤放大器,用于对所述种子源光信号进行放大;其中,所述泵浦光信号通过所述偏置泵浦激光器和所述工作泵浦激光器输出;
33.所述偏置泵浦激光器,用于对所述光纤放大器进行预充能,在第一开光信号为高时,所述偏置泵浦激光器以窄脉宽、低占空比调制方式工作;
34.所述控制器用于若脉冲频率高于当前脉冲对应设置的截止频率,且检测到第二开光信号为高时,控制所述种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能;
35.所述控制器还用于若脉冲频率低于当前脉冲对应设置的截止频率,且检测到所述第二开光信号为高时,控制所述种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能;
36.所述光学输出头,用于对所述光纤放大器放大后的种子源光信号进行输出。
37.本技术的实施例具有如下有益效果:本技术通过单独设置偏置泵浦激光器对光纤放大器进行预充能,通过工作泵浦激光器对光纤放大器进行充能。本技术通过设置偏置泵浦激光器、工作泵浦激光器,同时偏置泵浦激光器对光纤放大器进行预充能时通过窄脉宽、低占空比进行调制工作代替现有技术中的预充能连续工作,大大降低温度对泵浦激光器低功率工作条件的影响,保证了激光器,尤其是风冷结构激光器不同环境温度下脉冲特性的一致性,提升激光器可靠性;并且本技术驱动电路也是独立的,这样同样dac精度的驱动电路,可以将预充能功率的调节精度提升两个数量级,进而提升相关性能控制精度
。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
39.图1示出了现有技术激光器脉冲信号示意图;
40.图2示出了现有技术中偏置电流工作的示意图;
41.图3示出了本技术实施例激光器设备的结构示意图;
42.图4示出了本技术实施例的激光器控制方法的第一流程示意图;
43.图5示出了本技术实施例激光器脉冲信号示意图;
44.图6示出了本技术实施例偏置泵浦激光器第一电流工作示意图;
45.图7示出了本技术实施例激光器控制装置结构示意图。
46.主要元件符号说明:
47.种子源激光器110;光纤放大器120;偏置泵浦激光器130;工作泵浦激光器140;光学输出头150;激光器控制装置200;第一获取模块210;第一控制模块220;第二获取模块230;第二控制模块240。
具体实施方式
48.下面将结合本技术实施例中附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。
49.通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
50.在下文中,可在本技术的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.除非另有限定,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申
请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本技术的各种实施例中被清楚地限定。
52.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
53.如图1所示,现有技术中,每级光纤放大器对应一组泵浦激光器,在预开光信号为高时,泵浦激光器会进入预充能状态,设置一个较低的偏置电流进行工作,输出一个较小的光功率对放大器进行预充能。开光信号为高时,种子源激光器输出光脉冲,泵浦激光器设置一个较高的工作电流进行工作,输出较大的光功率对放大器进行充能,由于有预充能步骤的存在,脉冲序列的前部脉冲也可得到放大,得到“首脉冲可用”的效果。
54.若脉冲频率高于截止频率(图1左侧),开光信号为高时,泵浦激光器设置工作电流进行连续泵浦,此时平均功率不变,脉冲能量随脉冲频率下降;若脉冲频率低于截止频率(图1右侧),开光信号为高时,泵浦激光器进行调制泵浦。
55.由此可知,泵浦激光器设置的偏置电流,会对两方面表现造成影响。一是开光信号刚开启时的首脉冲高度,偏置电流越高,首脉冲越高。二是低于截止频率工作时的脉冲能量,偏置电流越高,脉冲能量越高。
56.如图2所示,现有技术中偏置电流通常较低,仅略高于泵浦激光器阈值电流(0.5a-1a)。而泵浦激光器由于自身特性,在热沉温度变化时,阈值电流会随之变化。因此同样的偏置电流,会输出差异较大的光功率,从而影响上述两方面表现,甚至会造成激光器失效。同时,由于偏置电流与工作电流由同一驱动电路产生,dac(数模转换器)精度难以满足偏置电流的细微调节需求。
57.为此,本技术提出一种激光器控制方法、装置及激光器设备,通过设置单独的偏置泵浦激光器,并以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器进行预充能,降低温度对泵浦激光器低功率工作条件的影响。保证了激光器,尤其是风冷结构激光器不同环境温度下脉冲特性的一致性,提升激光器可靠性。另外,现有技术中的偏置电流与工作电流由同一驱动电路产生,dac(数模转换器)精度难以满足偏置电流的细微调节需求,本技术通过设置偏置泵浦激光器、工作泵浦激光器,驱动电路也是分开的,这样同样dac精度的驱动电路,可以将预充能功率的调节精度提升两个数量级,进而提升相关性能控制精度。
58.在对本技术实施例说明前,首先说明下本技术的一种激光器设备,本技术中的激光器设备为mopa脉冲光纤激光器。如图3所示,该激光器设备包括:种子源激光器110、多级光纤放大器120和控制器(图中未示出);每级光纤放大器设置一组泵浦激光器,每组泵浦激光器包括偏置泵浦激光器130、工作泵浦激光器140。
59.所述种子源激光器110,与第一级所述光纤放大器120输入端连接,用于向光纤放大器输入种子源光信号。
60.所述光纤放大器120,用于对所述种子源光信号进行放大;其中所述泵浦光信号为所述偏置泵浦激光器130和所述工作泵浦激光器140输出的。
61.偏置泵浦激光器130,与所述光纤放大器120连接,用于若第一开光信号为高时,则所述控制器控制所述偏置泵浦激光器130开启使所述偏置泵浦激光器130进入预充能状态,
并给所述偏置泵浦激光器130设置第一电流,使所述偏置泵浦激光器130以窄脉宽、低占空比进行调制工作,对光纤放大器120进行预充能。
62.工作泵浦激光器140,与所述光纤放大器120连接,用于若脉冲频率高于当前脉冲对应设置的截止频率,且检测到第二开光信号为高时,所述控制器控制所述种子源激光器110输出种子源光信号,并对工作泵浦激光器140设置工作电流,使所述工作泵浦激光器140进行连续泵浦工作,以对所述光纤放大器120进行充能。
63.工作泵浦激光器140,还用于若脉冲频率低于工作泵浦激光器140的截止频率,且检测到所述第二开光信号为高,所述控制器控制所述种子源激光器110输出种子源光信号,并对所述工作泵浦激光器140设置第二电流,使所述工作泵浦激光器140进行调制泵浦工作,以对所述光纤放大器120进行充能。
64.光学输出头150,与所述光纤放大器120连接,用于对所述光纤放大器120放大后的种子源光信号进行输出。
65.其中种子源激光器110、多级光纤放大器120、偏置泵浦激光器130和工作泵浦激光器140均与控制器连接。
66.下面结合一些具体的实施例来对该激光器控制方法进行说明。
67.图4示出了本技术实施例的激光器控制方法的一种流程示意图。
68.示范性地,该激光器控制方法包括以下步骤:
69.步骤s100,获取第一开光信号、第二开光信号和频率信号。
70.其中,第一开光信号为偏置泵浦激光器的开光信号,第二开光信号为工作泵浦激光器的开光信号,频率信号包括但不限于工作泵浦激光器的脉冲频率和当前脉冲对应设置的截止频率。其中截止频率为设置脉冲在标称功率下最大脉冲能量工作时对应的频率,即截止频率=标称功率/该脉宽最大脉冲能量,如500w泵浦激光器,200ns脉宽最大脉冲能量为1mj,对应截止频率即500w/1mj=500khz。
71.步骤s200,获取到所述第一开光信号为高时,给所述偏置泵浦激光器设置第一电流信号,使所述偏置泵浦激光器以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器进行预充能。
72.具体地,如图5所示,检测到第一开光信号为高时,偏置泵浦激光器开启,给所述偏置泵浦激光器设置第一电流,其中,第一电流为第一高电流值和第一低电流值按预设时间周期性变换的电流,其中,一个周期时间范围为2us-5us,占空比为5-30%,其中占空比为一个周期内高电流所占的比例。
73.根据对偏置泵浦激光器设置的第一电流,使所述偏置泵浦激光器以窄脉宽、低占空比进行调制工作,以进入对所述光纤放大器进行预充能状态。需说明的是,当检测到预开光信号为低时,偏置泵浦激光器关闭,预充能状态结束,其余时刻,偏置泵浦激光器一直处于对所述光纤放大器进行预充能的状态。这样就降低温度对泵浦激光器低功率工作条件的影响。保证了激光器,尤其是风冷结构激光器不同环境温度下脉冲特性的一致性,提升激光器可靠性。
74.进一步地,第一高电流值的取值范围为5a-30a。
75.如图6所示,本技术通过使所述偏置泵浦激光器以窄脉宽、低占空比进行调制工作,第一高电流值的取值范围为5a-30a,远离了泵浦激光器阈值电流(阈值电流为0.5a-1a),与现有技术中的直流驱动相比,极大的减小了泵浦激光器阈值电流变化的影响。
76.步骤s300,在所述偏置泵浦激光器对所述光纤放大器进行预充能期间,获取工作泵浦激光器的脉冲频率。
77.步骤s400,根据所述脉冲频率与当前脉冲对应设置的截止频率高低,控制所述工作泵浦激光器进行泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。
78.具体地,若所述脉冲频率高于当前脉冲对应设置的截止频率,且所述第二开光信号为高时,控制种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。
79.具体地,为了限制激光器脉冲能量,mopa脉冲激光器通常对不同脉冲宽度设置不同的截止频率,截止频率对应的周期作为泵浦周期进行调制泵浦。如图5(左侧开光信号为高对应部分),此时所述脉冲频率高于当前脉冲对应设置的截止频率,且所述第二开光信号为高时,控制种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。此时激光器输出平均功率不变,脉冲能量随脉冲频率升高而降低。控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作时,对所述工作泵浦激光器设置第三电流信号(工作电流),使所述工作泵浦激光器输出连续泵浦光信号。其中,所述第三电流信号的第三电流值与所述第二高电流值相同。
80.进一步地,若所述脉冲频率低于当前脉冲对应设置的截止频率,且所述第二开光信号为高时,控制所述种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。
81.具体地,如图5所示(右侧开光信号为高对应部分),此时脉冲频率低于当前脉冲对应设置的截止频率,且所述第二开光信号为高时,控制所述种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。此时激光器输出平均功率低于标称功率,脉冲能量不变。
82.在控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作时,需对所述工作泵浦激光器设置第二电流,使所述工作泵浦激光器输出调制泵浦光信号。其中,第二电流为第二高电流值和第二低电流值按预设时间周期性变换的电流;进一步地,所述第二高电流值高于所述第一高电流值,第二高电流值通常为工作电流。第二低电流为0。
83.进一步地,在一个周期内,所述第二高电流持续的时间等于所述截止频率的倒数,即第二高电流持续时间与脉冲截止频率对应周期相同。
84.本技术的每级光纤放大器通过设置偏置泵浦激光器、工作泵浦激光器,通过使偏置泵浦激光器(单芯片)单独对光纤放大器进行预充能,同时偏置泵浦激光器对光纤放大器进行预充能时通过窄脉宽、低占空比进行调制工作代替现有技术中的预充能连续工作,大大降低温度对泵浦激光器低功率工作条件的影响,保证了激光器,尤其是风冷结构激光器不同环境温度下脉冲特性的一致性,提升激光器可靠性。进一步地,现有技术中的预充能功率,由驱动电路对高功率泵浦激光器(多芯片)直流驱动产生,电流的微小变化即可对应较大的功率变化。本技术中单独设置偏置泵浦激光器(通常为单芯片),并通过窄脉宽、低占空比进行调制工作,同样dac精度的驱动电路,可以将预充能功率的调节精度提升两个数量级,进而提升相关性能控制精度。预充能功率调节量通常较小,例如0-2w调节。背景技术方案中工作泵浦与预充能泵浦为一体,通常只在泵浦激光器阈值电流附近不到0.2a的范围内调节。而本技术可以通过小功率偏置泵浦激光器加上低占空比调制的方式,用大于5a的电
流调节范围控制2w的功率变化,进而提升控制精度。
85.图7示出了本技术实施例的激光器控制装置的一种结构示意图。示范性地,该激光器控制装置200包括:
86.第一获取模块210,用于获取第一开光信号、第二开光信号和频率信号;
87.第一控制模块220,用于获取到所述第一开光信号为高时,给所述偏置泵浦激光器130设置第一电流信号,使偏置泵浦激光器130以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器120进行预充能。
88.第二获取模块230,用于在所述偏置泵浦激光器130对所述光纤放大器120进行预充能期间,获取工作泵浦激光器的脉冲频率;
89.第二控制模块240,用于根据所述脉冲频率与所述工作泵浦激光器140的截止频率高低,控制所述工作泵浦激光器140进行泵浦工作,以对所述光纤放大器120进行充能。
90.可以理解,本实施例的装置对应于上述实施例的激光器控制方法,上述实施例中的可选项同样适用于本实施例,故在此不再重复描述。
91.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和结构图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的设备来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
92.另外,在本技术各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
93.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
94.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。
技术特征:
1.一种激光器控制方法,其特征在于,包括:获取第一开光信号、第二开光信号和频率信号;获取到所述第一开光信号为高时,给偏置泵浦激光器设置第一电流信号,使所述偏置泵浦激光器以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器进行预充能;在所述偏置泵浦激光器对所述光纤放大器进行预充能期间,获取工作泵浦激光器的脉冲频率;根据所述脉冲频率与当前脉冲对应设置的截止频率高低,控制所述工作泵浦激光器进行泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。2.根据权利要求1所述的激光器控制方法,其特征在于,所述根据所述脉冲频率与当前脉冲对应设置的截止频率高低,控制所述工作泵浦激光器进行泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能包括:若所述脉冲频率高于当前脉冲对应设置的所述截止频率,且所述第二开光信号为高时,控制种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能;若所述脉冲频率低于当前脉冲对应设置的所述截止频率,且所述第二开光信号为高时,控制所述种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。3.根据权利要求2所述的激光器控制方法,其特征在于,所述第一电流信号为第一高电流值和第一低电流值按预设时间周期性变换的电流信号;其中,一个周期时间范围为2us-5us;所述占空比为5-30%;所述第一高电流值的取值范围为5a-30a。4.根据权利要求3所述的激光器控制方法,其特征在于,所述控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作,包括:在检测到所述第二开光信号为高时,对所述工作泵浦激光器设置第三电流信号,使所述工作泵浦激光器输出连续泵浦光信号。5.根据权利要求4所述的激光器控制方法,其特征在于,所述控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作,包括:在检测到所述第二开光信号为高时,对所述工作泵浦激光器设置第二电流信号,使所述工作泵浦激光器输出调制泵浦光信号。6.根据权利要求5所述的激光器控制方法,其特征在于,所述第二电流信号为第二高电流值和第二低电流值按预设时间周期性变换的电流信号;其中,所述第二高电流值高于所述第一高电流值;在一个周期内,所述第二高电流值的持续时间等于所述截止频率的倒数。7.根据权利要求6所述的激光器控制方法,其特征在于,所述第二低电流值为0。8.根据权利要求6所述的激光器控制方法,其特征在于,所述第三电流信号的第三电流值与所述第二高电流值相同。9.一种激光器控制装置,其特征在于,包括:第一获取模块,用于获取第一开光信号、第二开光信号和频率信号;第一控制模块,用于获取到所述第一开光信号为高时,给偏置泵浦激光器设置第一电
流信号,使偏置泵浦激光器以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器进行预充能;第二获取模块,用于在所述偏置泵浦激光器对所述光纤放大器进行预充能期间,获取工作泵浦激光器的脉冲频率;第二控制模块,用于根据所述脉冲频率与当前脉冲对应设置的截止频率高低,控制所述工作泵浦激光器进行泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能。10.一种激光器设备,其特征在于,包括:种子源激光器、多级光纤放大器、光学输出头和控制器;每级所述光纤放大器对应设置一组泵浦激光器;每组所述泵浦激光器包括偏置泵浦激光器和工作泵浦激光器;所述控制器与所述种子源激光器、多级所述光纤放大器、所述偏置泵浦激光器和所述工作泵浦激光器连接;所述种子源激光器、所述偏置泵浦激光器、所述工作泵浦激光器及所述光学输出头均与所述光纤放大器连接;所述种子源激光器,用于输出种子源光信号;所述光纤放大器,用于对所述种子源光信号进行放大;所述偏置泵浦激光器,用于对所述光纤放大器进行预充能,当第一开光信号为高时,给所述偏置泵浦激光器设置第一电流信号,使所述偏置泵浦激光器以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器进行预充能;所述控制器用于若脉冲频率高于当前脉冲对应设置的截止频率,且检测到第二开光信号为高时,控制所述种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行连续泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能;所述控制器还用于若脉冲频率低于当前脉冲对应设置的截止频率,且检测到所述第二开光信号为高时,控制所述种子源激光器输出种子源光信号,并控制所述工作泵浦激光器进行调制泵浦工作,以对所述光纤放大器进行充能;所述光学输出头,用于对所述光纤放大器放大后的种子源光信号进行输出。
技术总结
本申请涉及激光技术领域,具体提供了一种激光器控制方法、装置及激光器设备,该方法包括:获取第一开光信号、第二开光信号和频率信号;获取到第一开光信号为高时,给偏置泵浦激光器设置第一电流信号,使偏置泵浦激光器以低占空比进行调制工作,以对光纤放大器进行预充能。在偏置泵浦激光器对光纤放大器进行预充能期间,获取工作泵浦激光器的脉冲频率;根据脉冲频率与当前脉冲对应设置的截止频率高低,控制工作泵浦激光器进行泵浦工作,以对光纤放大器进行充能。本申请通过设置偏置泵浦激光器对光纤放大器进行预充能时通过低占空比进行调制工作,降低了温度对泵浦激光器低功率工作条件的影响,提升激光器可靠性。提升激光器可靠性。提升激光器可靠性。
技术研发人员:朱江杰 王海庆 余跃 陈云 刘明 刘健 黄治家
受保护的技术使用者:深圳市杰普特光电股份有限公司
技术研发日:2023.06.27
技术公布日:2023/9/22
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