本實(shí)用新型涉及激光脈沖技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種脈沖激光器。

背景技術(shù)：

脈沖寬度是指脈沖所能達(dá)到最大值所持續(xù)的時(shí)間段，現(xiàn)有技術(shù)中的脈沖激光管無(wú)法達(dá)到脈沖寬度為幾百納秒甚至微秒級(jí)別，如果利用現(xiàn)有的脈沖激光管來(lái)發(fā)射幾百納秒甚至微秒級(jí)別的高功率激光，會(huì)燒毀激光管。

因此，如何能夠加快脈沖激光的響應(yīng)速度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)幾百納秒級(jí)別或者微秒級(jí)別的高功率脈沖激光是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種脈沖激光器，能夠加快脈沖激光的響應(yīng)速度，同時(shí)發(fā)送脈沖寬度為幾百納秒或者微秒級(jí)別的脈沖激光。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種脈沖激光器，包括：

用于生成沖擊電流以及脈沖電流的驅(qū)動(dòng)器，所述沖擊電流大于所述脈沖電流；

與所述驅(qū)動(dòng)器連接，用于根據(jù)所述沖擊電流以及所述脈沖電流生成脈沖激光的連續(xù)激光管。

優(yōu)選的，在上述脈沖激光器中，所述驅(qū)動(dòng)器包括：

用于生成沖擊電壓信號(hào)以及脈沖電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換器；

用于將所述沖擊電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為沖擊電流，將所述脈沖電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖電流的電流放大模塊。

優(yōu)選的，在上述脈沖激光器中，所述電流放大模塊包括：

控制運(yùn)算放大器，其正向端與所述轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，反向端與采樣電阻連接；

功率管，其基電極或柵極與所述控制運(yùn)算放大器的輸出端連接，集電極或漏極與電源連接，發(fā)射極或源極與所述連續(xù)激光管連接；

所述采樣電阻，其一端接地，另一端與所述控制運(yùn)算放大器的反向端以及所述連續(xù)激光管連接。

優(yōu)選的，在上述脈沖激光器中，所述驅(qū)動(dòng)器包括：

功率管，其柵極或基電極與控制端連接，漏極或集電極與第一電源連接，源極或發(fā)射極與所述連續(xù)激光管連接；

電容，所述電容的第一端與所述第一電源以及所述功率管的漏極或集電極連接，第二端接地；

二極管，所述二極管的陽(yáng)極與第二電源連接，陰極與所述電容的第一端以及所述第一電源連接。

優(yōu)選的，在上述脈沖激光器中，所述沖擊電流的持續(xù)時(shí)間范圍為1ns～1μs。

優(yōu)選的，在上述脈沖激光器中，所述脈沖電流的持續(xù)時(shí)間為納秒級(jí)以及微秒級(jí)的持續(xù)時(shí)間。

本實(shí)用新型所提供一種脈沖激光器，包括：用于根據(jù)用戶的控制指令生成控制信號(hào)的控制器；與所述控制器輸出端連接，用于根據(jù)所述控制信號(hào)生成沖擊電流以及脈沖電流的驅(qū)動(dòng)器，所述沖擊電流大于所述脈沖電流；與所述驅(qū)動(dòng)器連接，用于根據(jù)所述沖擊電流以及所述脈沖電流生成脈沖激光的連續(xù)激光管。

由于驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生大于脈沖電流的沖擊電流，連續(xù)激光管將沖擊電流以及脈沖電流轉(zhuǎn)換為脈沖激光，不僅使得脈沖激光的上升沿明顯變快，加快響應(yīng)速度，還增大了脈沖激光的脈沖寬度，使得脈沖寬度達(dá)到幾百納秒級(jí)以及微秒級(jí)，克服了由于普通脈沖電流驅(qū)動(dòng)連續(xù)激光管產(chǎn)生的激光波形的上升非常緩慢的問(wèn)題，以及普通脈沖激光管在相同的脈沖寬度下容易被燒毀的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的脈沖激光器的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種脈沖激光器的電路圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的另一種脈沖激光器的電路圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種脈沖激光器的驅(qū)動(dòng)理論波形圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)中提供的傳統(tǒng)脈沖電流激勵(lì)產(chǎn)生的激光波形圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的帶沖擊電流的脈沖電流激勵(lì)產(chǎn)生的激光波形圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的脈沖激光器的結(jié)構(gòu)圖。

在一種具體實(shí)施方式中，提供一種脈沖激光器，包括：

用于生成沖擊電流以及脈沖電流的驅(qū)動(dòng)器06，所述沖擊電流大于所述脈沖電流；

與所述驅(qū)動(dòng)器06連接，用于根據(jù)所述沖擊電流以及所述脈沖電流生成脈沖激光的連續(xù)激光管05。

本實(shí)施例中，提供的脈沖激光器包括用于供電的電源VCC、用于根據(jù)用戶的控制指令生成控制信號(hào)的控制器01、與所述控制器01輸出端連接的，用于根據(jù)所述控制信號(hào)生成沖擊電流以及脈沖電流的驅(qū)動(dòng)器06、以及連續(xù)激光管0505。其中，連續(xù)激光管05為能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生激光的激光管。

如果利用傳統(tǒng)的脈沖電壓驅(qū)動(dòng)連續(xù)激光管05發(fā)射激光，激光的激光脈沖的波形上升沿和下降沿都具有較緩慢的坡度，波形變化緩慢，脈沖寬度較小。波長(zhǎng)范圍可為任意波長(zhǎng)范圍的連續(xù)激光管05的瞬間輸出功率高，而且能夠連續(xù)發(fā)射激光，采用連續(xù)激光管05來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脈沖激光管?？刂破?1控制驅(qū)動(dòng)器06產(chǎn)生一個(gè)上升時(shí)間非常陡峭的沖擊電流，沖擊電流的幅度遠(yuǎn)大于脈沖電流的電流，沖擊電流大于或者等于所述脈沖電流的幾倍甚至幾十倍，且持續(xù)時(shí)間為t，上升時(shí)間和沖擊電流的寬度一樣，在時(shí)間t后，電流驟降至脈沖電流值，恒定輸出，直到脈沖寬度時(shí)間后，關(guān)閉脈沖電流，即用沖擊電流使得脈沖激光快速發(fā)光，實(shí)現(xiàn)脈沖激光的快速上升沿。

因此，通過(guò)控制器01控制驅(qū)動(dòng)器06產(chǎn)生大于脈沖電流的沖擊電流，由驅(qū)動(dòng)器06驅(qū)動(dòng)的連續(xù)激光管05將沖擊電流轉(zhuǎn)換為脈沖激光，使得脈沖激光的上升沿明顯變快，加快響應(yīng)速度，還增大了脈沖激光的脈沖寬度，使得脈沖寬度達(dá)到幾百納秒級(jí)以及微秒級(jí)以上，克服了由于脈沖電流驅(qū)動(dòng)連續(xù)激光管05產(chǎn)生的激光波形的上升非常緩慢的問(wèn)題，以及普通脈沖激光管在相同的脈沖寬度下容易被燒毀的問(wèn)題。

如圖2所示，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種脈沖激光器的電路圖。

在上述脈沖激光器的基礎(chǔ)上，所述驅(qū)動(dòng)器06包括：

用于生成沖擊電壓信號(hào)以及脈沖電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換器02；

用于將所述沖擊電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為沖擊電流，將所述脈沖電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖電流放大模塊。

其中，轉(zhuǎn)換器02的輸入端與控制器01連接，用于根據(jù)控制信號(hào)生成沖擊電壓信號(hào)以及脈沖電壓信號(hào)，脈沖電流放大模塊與轉(zhuǎn)換器02的輸出端連接。

需要指出的是，驅(qū)動(dòng)器06中包括的器件以及器件之間的連接關(guān)系并不限于上述情況，還可以為其它結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器，例如，只產(chǎn)生沖擊電流以及脈沖電流的驅(qū)動(dòng)器，均在保護(hù)范圍內(nèi)。

在上述脈沖激光器的基礎(chǔ)上，所述電流放大模塊包括：

控制運(yùn)算放大器03，其正向端與所述轉(zhuǎn)換器的輸出端連接，反向端與采樣電阻07連接；

功率管04，其基電極或柵極所述控制運(yùn)算放大器03的輸出端連接，集電極或漏極與電源連接，發(fā)射極或源極與所述連續(xù)激光管05連接；

所述采樣電阻07，其一端接地，另一端與所述控制運(yùn)算放大器03的負(fù)極以及所述連續(xù)激光管05連接。

需要指出的是，功率管04可以為場(chǎng)效應(yīng)晶體管或者三極管等其它合適的功率管實(shí)現(xiàn)，均在保護(hù)范圍內(nèi)。此外，電流放大模塊包括但不限于上述電流負(fù)反饋方式，即包括但不限于上述利用控制運(yùn)算放大器03、功率管04以及采樣電阻07連接形成的電路，還可以用其他方式實(shí)現(xiàn)，均在保護(hù)范圍內(nèi)。

如圖3和4所示，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的另一種脈沖激光器的電路圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種脈沖激光器的驅(qū)動(dòng)理論波形圖。

所述驅(qū)動(dòng)器包括：

功率管，其柵極或基電極與控制端連接，漏極或集電極與第一電源連接，源極或發(fā)射極與所述連續(xù)激光管05連接；

電容，所述電容的第一端與所述第一電源以及所述功率管的漏極或集電極連接，第二端接地；

二極管，所述二極管的陽(yáng)極與第二電源連接，陰極與所述電容的第一端以及所述第一電源連接。

其中，第一電源提供的電壓為U1，第二電源提供的電壓為U2，電壓值U1>U2，功率管采用高邊驅(qū)動(dòng)方式，也可用低邊驅(qū)動(dòng)方式，功率管的柵極或基電極與控制端連接，控制端輸入電壓，使得柵極或基電極和源極之間具有電壓Ugs，開始的時(shí)候Ugs是低電平，功率管Q1處于關(guān)閉狀態(tài)，第一電源用于給電容C1充電，充滿后，第一電源關(guān)閉，電容C1仍然保持電壓值U1，第二電源處于常開狀態(tài)，在電容C1的電壓下降到一定值之前，二極管D1截至第二電源的電壓U2。如圖5所示，圖中上方曲線表示功率管柵極和源極之間的電壓時(shí)序波形曲線，下方曲線表示功率管柵極和源極之間的電流時(shí)序波形曲線，柵極和源極的兩端產(chǎn)生一個(gè)足夠高的電壓Ugs，使功率管Q1完全導(dǎo)通，電壓U1由電容C1加載到連續(xù)激光管05上，產(chǎn)生沖擊電流I1，電容上的電壓U1下降到一定值后，二極管D1導(dǎo)通，由第二電源給激光管D2供電，電流為脈沖電流I2。

如圖5和6所示，本實(shí)施例中，通道1為脈沖電流的波形，通道2為連續(xù)激光管05的發(fā)光波形。

如圖5所示，傳統(tǒng)脈沖電流驅(qū)動(dòng)連續(xù)激光管05產(chǎn)生的激光波形的上升非常緩慢，大約6微秒，其電流到光的反應(yīng)速度十分緩慢，脈沖寬度并不能達(dá)到微秒級(jí)別。

如圖6所示，脈沖電流由沖擊電流和脈沖發(fā)光電流兩部分組成，通道1中較高脈沖部分為沖擊電流，幅度較低的脈沖部分為正常脈沖電流，產(chǎn)生該種驅(qū)動(dòng)電流的過(guò)程為：由控制器01控制轉(zhuǎn)換器02產(chǎn)生一個(gè)沖擊電壓，該電壓控制后端的電流反饋放大器產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間為800ns沖擊電流，電流高度為正常脈沖發(fā)光電流的2.2倍，在800ns后，將沖擊電壓的幅度降至正常脈沖發(fā)光控制電壓的幅度，控制后端的電流反饋放大器產(chǎn)生正常脈沖電流。

可以看出，沖擊電流驅(qū)動(dòng)連續(xù)激光管05產(chǎn)生的激光波形的上升沿較為陡峭，激光器發(fā)光的上升沿明顯變快，加快了響應(yīng)速度，且上升時(shí)間和沖擊電流的寬度一樣，進(jìn)而增大了脈沖激光的脈沖寬度，使得高功率激光的脈沖寬度達(dá)到微秒級(jí)別，避免了由于脈沖電流驅(qū)動(dòng)連續(xù)激光管05產(chǎn)生的激光波形的上升非常緩慢，導(dǎo)致脈沖寬度過(guò)窄的問(wèn)題。

在上述脈沖激光器的基礎(chǔ)上，所述沖擊電流的持續(xù)時(shí)間范圍為1ns～1μs。

需要指出的是，沖擊電流的持續(xù)時(shí)間占有脈沖寬度的，包括但不限于上述時(shí)間范圍，可以在大于1μs或者小于1ns的范圍內(nèi)，根據(jù)需要進(jìn)行控制即可，均在保護(hù)范圍內(nèi)。

在上述脈沖激光器的基礎(chǔ)上，所述脈沖電流的持續(xù)時(shí)間為納秒級(jí)以及微秒級(jí)的持續(xù)時(shí)間。

需要指出的是，脈沖電流的持續(xù)時(shí)間決定了脈沖激光的脈沖寬度，使得激光的脈沖寬度為納秒以及微秒級(jí)別以上，均在保護(hù)范圍內(nèi)。

在上述脈沖激光器的基礎(chǔ)上，所述連續(xù)激光管05產(chǎn)生的所述脈沖激光的波長(zhǎng)范圍可以為任意范圍，根據(jù)用戶需求進(jìn)行設(shè)定，均在保護(hù)范圍內(nèi)。

說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說(shuō)明即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。