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申请/专利权人：武汉华日精密激光股份有限公司

摘要：一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，包括用于产生脉冲激光的种子源激光器模块、用于对脉冲激光的脉冲序列进行脉冲串选择的脉冲串发生模块和用于对选择的脉冲串激光信号进行功率放大的级联光纤放大模块；其中，脉冲串发生模块包括脉冲串发生单元和脉冲串选择单元；脉冲串发生单元用于从脉冲序列中选择连续的脉冲来形成脉冲串，并得到脉冲串序列；脉冲串选择单元用于从脉冲串序列中选择所需的脉冲串。本发明将脉冲序列调制成脉冲串序列，从脉冲串序列中选择所需脉冲串，再进行功率放大，最终产生脉冲串可调高功率激光输出，解决了现有MOPA光纤激光功率难以提升和加工中热影响大的问题，满足了激光加工领域对大功率和冷加工需求。

主权项：1.一种面向冷加工的脉冲串可调高功率MOPA光纤激光器，其特征在于，包括种子源激光器模块、脉冲串发生模块和级联光纤放大模块；所述种子源激光器模块用于产生脉冲激光信号；所述脉冲串发生模块用于对所述脉冲激光信号的脉冲序列进行脉冲串选择；所述级联光纤放大模块用于对选择的脉冲串激光信号进行功率放大；其中，所述脉冲串发生模块包括脉冲串发生单元和脉冲串选择单元；所述脉冲串发生单元用于从脉冲序列中选择连续的脉冲来形成脉冲串，并得到脉冲串序列；所述脉冲串选择单元用于从脉冲串序列中选择包含预设子脉冲数量的脉冲串；其中，所述脉冲串发生单元包括第一声光调制器、22耦合器、无源光纤、第二声光调制器、环行器、第一增益光纤和波分复用器，所述第一声光调制器的输入端连接所述种子源激光器模块，输出端连接所述22耦合器的b端，所述22耦合器c端和环行器1端连接，所述环行器2端和第一增益光纤连接，所述第一增益光纤和波分复用器连接，所述环行器3端和第二声光调制器连接，所述第二声光调制器与无源光纤连接，所述无源光纤与所述22耦合器a端连接；所述22耦合器、环行器、第一增益光纤、波分复用器、第二声光调制器和无源光纤组成环形回路；其中，所述脉冲串发生单元还包括第一补偿单元，所述第一补偿单元包括依次连接的泵浦保护器和单模泵浦激光器，单模泵浦激光器产生的泵浦光经过泵浦保护器后进入波分复用器，通过波分复用器进入第一增益光纤，以对环形回路的损耗进行补偿；所述脉冲串选择单元包括依次连接的第三声光调制器和第二隔离器，所述第三声光调制器的输入端与22耦合器的d端连接，所述第二隔离器的输出端与级联光纤放大模块连接，所述第三声光调制器用于通过调整开关延时，从而在脉冲串序列中选择包含预设子脉冲数量的一个或多个脉冲串；其中，在种子源激光器模块提供激光信号后，第一声光调制器从种子源激光器模块提供的激光信号中进行脉冲串选择，其中，从种子源激光器模块出射的为具有固定重复频率以及稳定输出功率的纳秒脉冲的激光信号，经过第一声光调制器后，脉冲激光信号被选为重复频率且子脉冲个数为N的脉冲串序列，脉冲串内第1个脉冲经过2x2耦合器后分为两路等强度光信号，其中一路由2x2耦合器的b端至d端，另一路由c端经过环行器的1端后依次通过环行器的2端、第一增益光纤和波分复用器，此过程中，第一增益光纤对从环行器的2端输入到所述第一增益光纤的光信号进行第一次放大，经过第一次放大的光信号由波分复用器反射到所述第一增益光纤，从而进行第二次放大，放大后的光信号返回所述环行器的2端，从环行器的3端输出，此过程为双程放大，以提高放大斜效率，与此同时，单模泵浦激光器发射的泵浦激光也依次通过泵浦保护器和波分复用器，之后进入到第一增益光纤，为信号放大提供泵浦激励，在放大过程中泵浦激光会消耗掉，转换为放大的信号光；被补偿放大后的光信号依次通过环行器的3端、第二声光调制器和无源光纤后回到22耦合器的a端，其中，所述双程放大后的光信号进入第二声光调制器,进行脉冲序列按需截取，截取后的脉冲串光信号回到2x2耦合器的a端，依次类推，脉冲序列最终形成子脉冲个数1，2，3,…,N的等差数列，或者调整第二声光调制器的开关门时间延时形成子脉冲个数1，2，3,…,N-1，N，N,…,N的脉冲串序列，所述第三声光调制器调整开关延时，在其中选择出子脉冲个数为预设数量的脉冲串。

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