本发明涉及具有用于在执行脉冲激光输出的开始和结束时能实现快速响应同时又能有效抑制对光放大介质的损坏的结构的激光装置。该激光装置设置有种子光源(10)、光放大部分(20)、脉冲调制器(40)、泵浦功率控制器(50)、以及主控制器(60)。脉冲调制器接收从主控制器馈送的输出开始指示和输出结束指示,并且控制来自种子光源的种子光的输出开始和结束。泵浦功率控制器接收从主控制器馈送的泵浦触发信号,并且增大或减小提供给放大部分的泵浦光的功率。主控制器在脉冲激光的输出结束时减小提供给放大部分的泵浦光的功率,之后使脉冲调制器结束从种子光源输出种子光。
1.一种激光装置,包括:种子光源,能够输出脉冲光作为种子光;泵浦源,其输出连续波作为泵浦光;光放大部分,其接收泵浦光和种子光,并且对种子光进行放大;脉冲调制器,其将所述种子光源调制为重复脉冲操作状态或连续波操作状态;泵浦功率控制器,其调节馈送至所述光放大部分的泵浦光的功率;以及主控制器,其输出信号来指示所述脉冲调制器和所述泵浦功率控制器中的控制定时,其中,根据从所述主控制器输出的信号定时,在种子光在所述光放大部分的光入射端处从脉冲光切换为连续波的定时之前,所述泵浦功率控制器在其中所述脉冲调制器使所述种子光源维持在所述重复脉冲操作状态的时段中将从所述泵浦源输出的泵浦光的功率减小为低于预定功率。
2.根据权利要求1所述的激光装置,其中所述泵浦功率控制器控制所述泵浦源的输出功率。
3.根据权利要求1所述的激光装置,还包括:可变光衰减器,其布置在所述泵浦源与所述光放大部分之间的光路径上,其中所述泵浦功率控制器控制所述可变光衰减器。
4.根据权利要求1所述的激光装置,其中所述预定功率为所述光放大部分中的ASE光的增益变得小于所述连续波的增益时的泵浦功率。
5.根据权利要求1所述的激光装置,其中所述主控制器包括时差调节器,其用于在将种子光的连续波的上升部分输入到所述光放大部分中时调节时差以便以所述预定功率喷射泵浦光。
6.根据权利要求1所述的激光装置,其中泵浦功率在达到所述预定功率之后被逐步设置为连续波振荡操作功率。
7.根据权利要求1所述的激光装置,其中所述主控制器包括所述泵浦功率控制器。相关申请的交叉引用本申请要求同一申请人于2010年6月28日提交的临时申请No.61/359032的优先权,该临时申请的内容通过引用的方式整体并入本文。技术领域
本发明涉及配置成放大脉冲种子光和输出放大了的脉冲激光的激光装置。
背景技术
具有种子光源和光放大部分的MOPA(主振荡功率放大器)配置的激光装置被配置为在光放大部分中对从种子光源输出的种子光进行放大并且输出放大了的光。优选使用的光放大部分是例如包括作为光放大介质的其中芯掺杂有稀土元素(例如,镱、铒、钕、铥、钬、铽等)的光纤的配置。当稀土掺杂光纤被用作光放大介质时,具有许多优点,例如,由于泵浦光和激光被限制在光纤中,因此变得容易处理,由于具有良好的热辐射,因此无需大规模的冷却设备,等等。在作为光放大介质的光纤中掺杂剂的稀土元素中的Yb(镱)具有很高的转化效率。为此,Yb掺杂光纤被广泛用作高功率放大光纤。与其他稀土元素一样,Yb也是通过供给泵浦光而被激发,没有被吸收的剩余泵浦光从放大光纤的另一端输出。美国专利No.5,867,305中的图5公开了喷射泵浦光脉冲并使脉冲泵浦光的一端与单个喷射信号(种子光)脉冲的一端重合的配置。该配置中,喷射信号(种子光)的各脉冲对应于泵浦光的各脉冲。美国专利No.5,867,305没有公开在种子光从脉冲操作切换到CW操作时泵浦光输出调节的相关内容。
发明内容
发明人对上述传统技术进行了研究,并发现了以下问题。具体地,MOPA配置的激光装置能够获得高功率、高品质的脉冲激光。为此,在诸如加工和医用之类的应用中对MOPA配置的激光装置的需求日益增大。在这些应用中,工件包括要用连续重复脉冲激光照射处理的部分和不需要用激光照射处理的部分。该情况下,必须在某一时间开始从激光装置输出脉冲激光,并且在另一时间停止输出。存在利用确定的开始时间和停止时间的常规作业,也存在根据测量工件时的需要确定激光的照射位置和照射时间的情况。无论哪种情况,都需要激光装置能够在激光束的照射和结束之间进行瞬时改变。但是,在这种利用重复脉冲的连续照射处理期间的操作中(或在脉冲操作状态中),激光处理随着速度的增加而变得更加困难,激光照射状态很快地被切换到禁止激光处理的状态,片刻后,激光装置再次很快地被切换到能够进行激光处理的状态,已提出了许多相关方法。作为基本配置,发明人提出了这样的处理:使种子光源在MOPA配置的光纤激光装置中进行直接调制控制以便解决上述快速切换的困难,从而用重复频率的连续脉冲光(下文中将其称为重复光脉冲)(应用脉冲操作状态的激光)来照射工件,以对其进行处理。在对象的不需要被处理的部分处停止用脉冲操作状态的激光进行照射,取而代之,对其应用CW操作状态的激光,从而实现非处理的状态。通过在重复光脉冲的CW操作和脉冲操作之间进行快速切换,能够实现处理状态和非处理状态之间的快速切换。但是,发明人发现了该方法中的新问题,即,在从脉冲操作切换到CW操作时,MOPA配置的放大光纤可能出现破损的现象。为了解决上述问题而完成了本发明,因此,本发明的目的是提供一种激光装置,其具有在执行脉冲激光输出的开始和结束时实现快速响应同时又能有效抑制对光放大介质的损坏的结构。根据本发明的激光装置包括种子光源、泵浦源、光放大部分、脉冲调制器、泵浦功率控制器、和主控制器。种子光源能够输出脉冲光和CW光中的任一种来作为种子光。泵浦源输出CW光作为泵浦光。光放大部分接收泵浦光和种子光,并且对种子光进行放大。脉冲调制器将种子光源调制到重复脉冲操作状态或CW操作状态的操作状态。泵浦功率控制器对馈送至光放大部分的泵浦光的功率进行调节。主控制器输出信号来指示脉冲调制器和泵浦功率控制器中的控制定时。特别地,在光放大部分的光入射端处的种子光从脉冲光切换至CW光之前,泵浦功率控制器在脉冲调制器使种子光源维持在重复脉冲操作状态的期间根据从主控制器输出的信号的定时将从泵浦源输出的泵浦光的功率减小到预定功率以下。从外部指示种子光源的操作状态从重复脉冲操作状态切换至CW操作状态的定时(外部调制器中外部触发电压的下降时刻)到种子光源从重复脉冲操作状态至CW操作状态的稳定状态的实际转换的定时的时间段被定义为切换控制时段。在该切换控制时段期间,泵浦功率控制器执行CW泵浦光的功率减小和功率增大。种子光源从重复脉冲操作状态到CW操作状态的实际切换在泵浦光的功率被泵浦功率控制器减小的定时与增大的定时之间被执行。CW泵浦光的功率增大的定时大致与种子光源的操作状态移动到CW操作的稳定状态的定时一致。在根据本发明的激光装置中,泵浦功率控制器优选地通过直接控制泵浦源的输出功率来增大或减小提供给光放大介质的泵浦光的功率。可替换地,所述激光装置还可以包括布置在泵浦源与光放大部分之间的光路径上的可变光衰减器。该配置中,泵浦功率控制器控制可变光衰减器来增大或减小提供给光放大介质的泵浦光的功率。在根据本发明的激光装置中,在种子光从重复脉冲操作状态切换至CW操作状态时泵浦光在光放大部分中的预定功率优选为光放大介质中ASE光的增益变得小于CW光的增益时的泵浦功率。在根据本发明的激光装置中,主控制器优选地包括时差调节器,用于调节时差以在将种子光的CW光的上升部分输入至光放大部分中时以预定功率喷射泵浦光。在根据本发明的激光装置中,泵浦功率优选地被设置为在光放大部分中于种子光从重复脉冲操作状态切换到CW操作状态时达到预定功率之后逐步趋于CW振荡操作功率。在根据本发明的激光装置中,主控制器优选地包括泵浦功率控制器。
附图说明
图1是示出根据对比示例的激光装置的配置的示图。图2A至图2C是示出对比示例的激光装置中的各信号的时序图。图3A和图3B是示出种子光源的控制和种子光源的输出的操作示例的时序图。图4A至图4D是示出种子光源的输出和激光装置的输出的操作示例的时序图。图5是示出根据本发明的激光装置的第一实施例的配置的示图。图6A至图6C是示出第一实施例的激光装置1A中的各信号的时序图。图7A至图7C是示出第一实施例的激光装置1A中的各信号的时序图。图8A至图8D是示出第一实施例的激光装置1A的输出的操作示例的时序图。图9是示出根据本发明的激光装置的第二实施例的配置的示图。图10A至图10C是示出第二实施例的激光装置1B中的各信号的时序图。图11是示出根据本发明的激光装置的第三实施例的配置的示图。图12是示出根据本发明的激光装置的第四实施例的配置的示图。图13是示出根据本发明的激光装置的第五实施例的配置的示图。图14是示出根据本发明的激光装置的第六实施例的配置的示图。
具体实施方式
以下将参照图1、图2A至图4D、图5、图6A至图8D、图9、图10A至图10C、以及图11至图14来详细描述根据本发明的激光装置的实施例。在附图的描述中,相同部分以及相同元件由相同参考标号表示,不进行重复描述。图1是示出根据对比示例的激光装置的配置的示图。图1所示的对比示例的激光装置1设置有种子光源10、光放大部分20、传送光纤30、以及脉冲调制器40,并且激光装置1与外部触发脉冲发生器2组合使用。种子光源10具有重复输出脉冲种子光的结构,例如,其重复输出激光二极管的输出经过直接调制后的脉冲种子光。种子光源10响应于脉冲调制器40给出的输出开始指示而开始种子光的输出,并且响应于脉冲调制器40给出的输出结束指示而结束种子光的输出。光放大部分20包括作为光放大介质的放大光纤21和光复用器(例如,光耦合器)23。泵浦源22输出泵浦光。光复用器23接收从种子光源10馈送的种子光,并且将种子光输出到放大光纤21中,复用器23还接收从泵浦源22馈送的泵浦光,并且将泵浦光提供到放大光纤21中。放大光纤21受泵浦光激励,以放大种子光。之后,从放大光纤21输出放大了的脉冲激光。放大光纤21优选地具有双包层型折射率剖面。该情况下,放大光纤21具有掺杂有稀土元素的芯部分、包围该芯部分且其折射率低于芯部分的折射率的第一包层部分、以及包围第一包层部分且其折射率低于第一包层部分的折射率的第二包层部分。放大光纤21的芯部分以单一模式引导种子光,芯部分和第一包层部分以多种模式引导泵浦光。放大光纤21中泵浦光的吸收由放大光纤21的特性(主要有模场直径、第一包层部分的外径、以及芯部分的稀土掺杂浓度)确定。例如,在具有掺杂有稀土元素Yb的芯部分的放大光纤(下文中将其称为YbDF)的情况下,其中Yb的掺杂浓度约为10000ppm,模场直径约为7μm,第一包层部分的外径约为130μm,以及长度为5m,在泵浦光的915nm的波长带中,约2.4dB的泵浦光被吸收。泵浦光的波长可以是940nm的波长带或975nm的波长带。放大光纤21不总局限于YbDF,也可以根据预期用途而采用掺杂其他稀土元素的光纤。为了获得高增益,激光装置1优选地包括多个泵浦源22,该情况下,优选地使用光组合器作为光复用器23。激光装置1还可以在种子光源10与光放大部分20之间包括单级中间光放大部分或多级中间光放大部分,以获得高功率。传送光纤30在一端接收从放大光纤21输出的脉冲激光,并且从出射端31输出脉冲激光。传送光纤30具有芯部分、以及包围芯部分且其折射率低于芯部分的折射率的包层部分,其以单一模式引导脉冲激光。脉冲调制器40从外部触发脉冲发生器2接收输出开始指示和输出结束指示以提供外部触发(TTL信号),并且将这些指示提供给种子光源10。通过该操作,脉冲调制器40控制作为从种子光源10输出的种子光的重复脉冲振荡期间的开始和结束。供给脉冲调制器40的时段的开始指示和结束指示可以手动提供,但是,优选地从外部触发脉冲发生器2提供,以在种子光源10中执行高速的输出开始和结束。外部触发脉冲发生器2例如为个人计算机或者内部或外部设有处理装置主体的类似装置。图2A至图2C是示出对比示例的激光装置1中的各信号的时序图。具体地,图2A示出了从外部触发脉冲发生器2提供给激光装置1的外部触发电压,图2B示出了根据外部触发电压提供给种子光源10的种子触发电压,以及图2C示出了提供给泵浦源22的泵浦源驱动电流。从外部触发脉冲发生器2提供给激光装置1的外部触发电压(图2A)通过从低电平V1off到高电平V1on的转换来指示种子光源10的输出开始,并且通过从高电平V1on到低电平V1off的转换来指示种子光源10的输出结束。从脉冲调制器40提供给种子光源10的种子触发电压(图2B)在与从外部触发脉冲发生器2提供给激光装置1的外部触发电压(图2A)相同的定时改变电平,通过从低电平V2off到高电平V2on的转换来指示种子光源10的输出开始,并且通过从高电平V2on到低电平V2off的转换来指示种子光源10的输出结束。提供给泵浦源22的泵浦源驱动电流(图2C)总保持在高电平I1,并且指示来自泵浦源22的固定强度的泵浦光输出的连续。种子光源10可以响应于来自脉冲调制器的种子触发电压(脉冲模式)来选择脉冲操作或CW操作。种子光源10的CW操作或脉冲操作的行为对MOPA情况下的最终激光输出产生影响。CW操作和脉冲操作之间的激光输出差异为瞬时输出。在CW操作中,由于为连续波形,因此输出总是恒定。在脉冲操作中,能量集中在很短的一个脉冲周期内。为此,脉冲光输出的输出功率可以为CW光输出的输出功率的几千倍。通过利用该特性,在没有对象被处理的期间输出CW光。图3A和图3B示出了种子光源10中的CW操作和脉冲操作的行为。种子光源10在CW操作之后,在预定时间段内连续产生多个脉冲。之后,示出种子光源10执行返回到CW操作的操作。CW操作的稳定状态下的功率电平被设置为根据脉冲操作的峰值电平的输出。这消除了在从CW操作切换至脉冲操作时调节脉冲操作的峰值电平的工作,从而能够进行激光处理的开/关。具体地,如图3A的时序图所示,外部触发电压为低电平的第一时段是使种子光源10执行CW操作的CW1指示时段,继CW1指示时段之后外部触发电压为高电平的时段是使种子光源10执行脉冲操作的脉冲指示时段。而且,继脉冲指示时段之后外部触发电压为低电平的时段是使种子光源10执行CW操作的CW2指示时段。另一方面,如图3B的时序图所示,种子光源10在CW1指示时段处于CW1操作状态,以输出功率为P_种子CW的CW光。在脉冲指示时段,种子光源10处于脉冲操作状态,以重复输出功率为P_种子脉冲的脉冲光。在CW2指示时段,种子光源10处于CW2操作状态,以再次输出功率为P_种子CW的CW光。CW2操作状态经过(CW2过渡到稳定状态的)过渡期后变为CW2稳定状态(稳定的CW操作状态)(CW2过渡到稳定状态)。在过渡期内,输出功率逐渐恢复到CW操作的稳定状态下的电平。在脉冲操作中,YbDF的输出波长为1060nm。另一方面,在CW操作中,由于ASE光的自脉动,YbDF在1060nm之外的波长处振荡(例如,单包层型YbDF在1030nm带中振荡,双包层型YbDF在1040nm-1050nm带中振荡),并且输出其功率大于1060nm基波的功率的CW光。图4A至图4D是示出对比示例的激光装置1的执行图3A和图3B所示的种子光输出控制的输出开始时段中的操作示例的时序图。如图4A所示,脉冲光的输出开始由外部触发电压从低电平到高电平的转换(从CW1指示时段到脉冲指示时段的转换)指示。此时,种子光源10在从输出开始指示的时刻经历某一固定延时时段后开始激光的脉冲操作,如图4B所示。即,种子光源10从功率为P_种子CW的CW光输出(CW1操作状态)切换到功率为P_种子脉冲的脉冲光重复输出(脉冲操作状态)。该延时时段由外部触发电压从低电平达到某一固定电平之前所需的时间以及脉冲调制器40向种子光源10提供输出开始指示所需处理需要的时间确定。尽管在脉冲激光的输出开始与脉冲激光的强度稳定之间需要时间,但是脉冲激光的输出响应于输出开始指示而开始。此外,在图4A中,脉冲光的输出结束由外部触发电压从高电平到低电平的转换(从脉冲指示时段到CW2指示时段的转换)指示。此时,种子光源10在从输出结束指示的时刻经历某一固定转换时段(CW2到稳定状态的转换)后开始稳定地输出功率为P_种子CW的CW激光(CW2稳定状态),如图4B所示。即,种子光源10从功率为P_种子脉冲的脉冲光重复输出(脉冲操作状态)切换到功率为P_种子CW的CW光输出(CW2操作状态)。如上所述,在脉冲操作状态下,种子光源10以固定脉冲周期重复输出固定脉宽的脉冲。当外部触发电压从高电平变为低电平(从脉冲指示时段转换为CW2指示时段)时,种子光源10在从输出开始指示的时刻经历某一固定延时时间后开始CW操作,以输出CW光。在该CW2操作状态的上升部分中,输出功率电平在某一预定时间(转换时段)突然从重复脉冲操作为Off时的功率电平改变为CW操作的稳定状态(CW2稳定状态)下的输出功率电平。图4C示出了泵浦光的输出,泵浦源的驱动电流被设置为恒定电平,从而泵浦光功率P_泵浦恒定。此外,图4D是示出激光装置1的激光输出的时序图。激光输出是指基于在光检测器(未示出)接收到来自光输出端31的激光时通过光电变换获得的电压值的输出功率。在CW操作的稳定状态下,激光输出表现为某一固定功率。当种子光输出(图4B)从CW1操作状态变为脉冲操作状态时(或者当输出激光的光功率从P_激光CW减小为P_激光ASE时),种子光功率仅为ASE光的单个脉冲的关(Off)部分的功率,且其输出电平为低电平。即,这些时段(单个脉冲的Off时段)是泵浦光的消耗很小从而使泵浦光功率过大的时段。在单个脉冲为ON的状态下,该单个光脉冲耗尽之前的处于单个脉冲的Off状态下的泵浦光功率以作为增益,从而输出高峰值功率P_激光脉冲的脉冲光作为激光输出。而且,在从脉冲操作状态转换为CW2操作状态时,种子光功率在CW2操作状态的上升区突然改变其输出,如上所述,以在某一固定时间(图4B中的转换时段)内转换为CW稳定状态。当然,激光输出也随之突然改变。即,在CW2操作状态的上升区的开始时,激光输出表现为类似于瞬态响应的突然增大(峰值功率为P_{激光脉冲→CW})。之后,在种子光功率变为CW2稳定状态的转换时段,激光输出也逐渐变为CW稳定操作期间的激光输出。在CW2稳定状态下,输出恒定为低功率电平(图4D中的功率P_激光CW),并且通常没有特别的问题出现。在重复脉冲操作期间,输出给定为某峰值功率(图4D中的功率P_激光脉冲),以用于执行激光处理,并且激光输出被设置为光放大部分不会损坏的输出电平。但是,与之前的其他脉冲激光的脉冲波形相比,输出结束时的脉冲激光输出最后的脉冲波形具有不小于两倍的高峰值功率和1μm的宽底部宽度。这被看作是受到了图4B所示的CW2操作的上升时的种子光的脉冲部分的影响。假设该部分的影响扩大了脉冲的底部宽度,并且增大了峰值功率。也认为,由于脉冲操作的结束,未用于种子光放大的泵浦光变为ASE光以引起可能造成自脉动的情形,从而峰值功率增大更多。人们发现,如果光放大部分中的泵浦光功率较大,则这些因素导致了在CW2操作状态的上升时段(转换时段)产生巨脉冲,并且存在损坏放大光纤21等的风险。以下描述的实施例的激光装置提供了对该问题的解决方案。(第一实施例)图5是示出根据第一实施例的激光装置1A的配置的示图。图5所示的该激光装置1A设置有种子光源10、光放大部分20、泵浦源22、传送光纤30、脉冲调制器40、泵浦功率控制器50、以及主控制器60,并且其与外部触发脉冲发生器2组合使用。与图1所示对比示例的激光装置1的配置相比,图5所示的第一实施例的激光装置1A的不同之处在于还包括泵浦功率控制器50和主控制器60。泵浦功率控制器50可以与主控制器60分开布置,或者可以包含于主控制器60中,以实现小型化并提高操作速度。脉冲调制器40接收根据主控制器60提供的重复频率的脉冲振荡的持续时段的开始指示和结束指示,并且将这些指示发送给种子光源10,以控制来自种子光源10的种子光输出的开始和结束。具体地,种子光源10响应于开始指示而结束CW输出,并且开始重复脉冲的输出。响应于结束指示,种子光源10结束重复脉冲输出而开始CW输出。泵浦功率控制器50接收主控制器60提供的泵浦触发信号,并且基于该泵浦触发信号控制从泵浦源22输出的泵浦光的功率的增大/减小。即,泵浦功率控制器50控制泵浦源22的驱动功率,从而增大或减小提供给放大光纤21的泵浦光的功率。主控制器60接收外部触发脉冲发生器2提供的重复脉冲的输出开始指示和输出结束指示,并且基于这些指示,在重复脉冲的输出开始和结束时根据预定程序向泵浦功率控制器50和脉冲调制器40中的每一个给予指示。在重复光脉冲的输出开始时,主控制器60以与对比示例相同的方式控制脉冲调制器40,以开始从种子光源10输出种子光。另一方面,在重复光脉冲的输出结束时,主控制器60控制泵浦功率控制器50以降低提供给放大光纤21的泵浦光的功率,之后控制脉冲调制器40以结束从种子光源10输出重复种子光脉冲。之后,针对下一个输出开始指示,主控制器60控制泵浦功率控制器50以使提供给放大光纤21的泵浦光的功率返回到原始电平。图6A至图6C是示出第一实施例的激光装置1A中的重复信号的时序图。图6A示出了来自外部触发脉冲发生器2的外部触发电压,图6B示出了从主控制器60到脉冲调制器40的种子触发电压,以及图6C示出了基于从主控制器60到泵浦功率控制器50的泵浦触发信号的泵浦源驱动电流。图7A至图7C也示出了根据第一实施例的激光装置1A中的重复信号的时序图,但是这些时序图是图6A至图6C所示时序图的修改示例。具体地,图7A和图7B与图6A和图6B一致,仅图7C所示的时序图不同于图6C所示的时序图。馈送至主控制器60的外部触发电压在时刻T1或T3处从低电平V1off变为高电平V1on。该电平的改变使种子触发电压在时刻ts1或ts3处从低电平V2off变为高电平V2on(以指示来自种子光源10的重复光脉冲的开始)。类似地,当外部触发电压在时刻T2处从高电平V1on变为低电平V1off时,在时刻ts2处指示来自种子光源10的重复光脉冲的输出结束(种子触发电压从高电平V2on变为低电平V2off)。即,时刻ts1和时刻ts3分别根据时刻T1和时刻T3而设置。关于泵浦触发信号,当外部触发电压在时刻T2处从高电平V1on变为低电平V1off时,泵浦源驱动电流在时刻tp1处从高电平I1变为低电平I2,并且从时刻tp1经历较短一段时间后,在时刻tp2处从低电平I2变为高电平I1。即,时刻tp1和时刻tp2根据时刻T2而设置。种子触发电压与泵浦源22的驱动电流之间的时序关系按图6A至图6C中的时刻ts1、tp1、ts2、tp2和ts3的顺序确定。图6A至图6C的时序图是基于如下假设的时序图,即,假设输入到光放大部分20的泵浦光和种子光之间不存在时差。如果存在时差,则设置时差来弥补。如果假设该定时不同于激光装置1A中的实际定时,则进一步设置时差。例如,在种子光源10与光放大部分20之间添加了两级或更多级辅助光放大部分的情况下,则会出现微小时差。该情况下,将通过添加下述时差调节器来调节定时。泵浦源22的驱动电流的低电平I2可以为根本没有泵浦光从泵浦源22输出时的电平。如上(图7C)所述,泵浦源22的驱动电流的低电平可以为不损坏放大光纤21等的某一阈值电平Ith以下的电平。即,在重复光脉冲的输出结束时,泵浦功率控制器50降低提供给放大光纤21的泵浦光的功率,以使放大光纤21中ASE光的增益小于种子光的增益。在种子光源10的操作从脉冲操作切换至CW操作时,种子光源的输出可以为输出低于图3B所示正常CW输出的情况。为此,在CW输出操作中,ASE光的增益变得大于种子光的增益,造成损坏光放大部分的风险。为了避免该风险,优选将泵浦输入功率降低至这种预定功率阈值电平,以避免放大光纤的破损。如果期望减小高峰值功率值由于在CW操作状态的上升部分(转换时段)中的瞬态响应而产生的影响,则应该考虑减小“从最后脉冲到CW光输入时段”中的累计泵浦功率。例如,可以将从最后脉冲到CW光输入的时间设置为较短,或者可以降低最后脉冲时提供的泵浦功率。泵浦功率控制器50可以一步到位地改变提供给放大光纤21的泵浦光的功率,或者可以分两级或更多级逐步地改变提供给放大光纤21的泵浦光的功率。在后一种情况下,可以防止发生突然的热变化。图8A至图8D是示出根据第一实施例的激光装置1A的输出操作示例的时序图。图8A示出了外部触发电压的改变,图8B示出了种子输出根据外部触发电压的改变的操作模式,图8C示出了泵浦输出根据外部触发电压的改变的操作模式,以及图8D示出了激光装置1A的输出根据图8B和图8C的改变的操作模式。在CW1指示时段和脉冲指示时段,图8D中的激光输出与图4D中的相同。CW1指示时段是外部触发电压为图8A所示的低电平的时段,其与种子光源10中输出功率为P_种子CW的CW光的CW1操作状态的时段(图8B)一致。脉冲指示时段为外部触发电压为图8A所示的高电平的时段,其与种子光源10中功率为P_种子脉冲(<P_种子CW)的脉冲操作状态的时段(图8B)一致。继脉冲操作时段之后的CW2指示时段的切换控制时段(图8A)是指种子输出从重复脉冲状态切换上升至CW操作(CW2操作状态)的转换时段,如图8B所示。该时段内,泵浦输出从ON状态(泵浦光输出的功率电平为P_CW,以维持CW操作或重复脉冲操作状态的稳定状态)转换为Off状态(泵浦光输出的功率电平为P_无损坏CW,以防止损坏光放大部分),如图8C所示。如图8D所示,激光输出在CW1指示时段内的功率电平为P_激光CW,脉冲输出在继CW1指示时段之后的脉冲指示时段的功率电平为包括功率P_激光ASE的P_激光脉冲(>P_激光CW)。该设置使从脉冲操作到CW操作的转换时段的激光输出降低到防止损坏光放大部分的功率电平(P_{激光减小脉冲},作为切换控制时段的脉冲输出的功率电平)。经过可能造成光放大部分损坏的、到CW操作的上升时段(转换时段:CW2到稳定状态的转换)后,泵浦功率返回到ON状态(泵浦光的输出功率电平为P_CW),从而进入CW2稳定状态。应该理解的是,与图4D所示对比示例的激光装置1的操作示例相比,由于第一实施例的激光装置1A的控制在继脉冲指示时段之后的CW2指示时段的开始处设置有切换控制时段,来如上所述地控制泵浦光的输出,因此,激光输出的功率总是低于CW2稳定操作状态的激光功率。如上所述,第一实施例的激光装置1A可以在执行重复光脉冲的输出开始和结束时进行快速响应,并且可以抑制对光放大介质的损坏。而且,其能够减小将提供给泵浦源22的电流设置为低于原始电流值的时间。为此,与通过泵浦源22的输出开始或结束来开始/结束重复光脉冲的输出的方法相比,泵浦源22的耐热性变得更好。(第二实施例)图9是示出根据第二实施例的激光装置1B的配置的示图。图10A至图10C是示出第二实施例的激光装置1B中的各信号的时序图。图9所示的激光装置1B设置有种子光源10、光放大部分20、传送光纤30、脉冲调制器40、泵浦功率控制器50、以及主控制器60B,并且其与外部触发脉冲发生器2组合使用。与图5所示第一实施例的激光装置1A的配置相比,第二实施例的激光装置1B的不同之处在于代替主控制器60而包括主控制器60B。主控制器60B包括时差调节器61。时差调节器61设置在结束重复光脉冲输出时的、从降低提供给放大光纤21的泵浦光的功率的指示发送给泵浦功率控制器50的时刻到结束来自种子光源10的种子光的输出的指示发送给脉冲调制器40的时刻的延时。即,如图10A至图10C所示,馈送至主控制器60B的外部触发电压在时刻T1或T3时从低电平V1off变为高电平V1on。这使得种子触发电压在时刻ts1或ts3时从低电平V2off变为高电平V2on(以指示来自种子光源10的重复光脉冲的输出开始)。类似地,当外部触发电压在时刻T2从高电平V1on变为低电平V1off时,在时刻ts2指示来自种子光源10的重复光脉冲的输出结束(种子触发电压从高电平V2on变为低电平V2off)。即,时刻ts1和时刻ts3分别根据时刻T1和时刻T3确定。关于泵浦触发信号,当外部触发电压在时刻T2从高电平V1on变为低电平V1off时,泵浦源的驱动电流在时刻tp1从高电平I1变为低电平I2,并且在从时刻tp1经历较短一段时间后再从低电平I2变为高电平I1。即,时刻tp1和时刻tp2根据时刻T2设置。因此,时差调节器61设置时刻tp1与时刻ts2之间的时段中的延时。优选主控制器60B包括如上所述时差调节器61的原因如下所述。脉冲调制器40的控制目标是来自种子光源10的种子光的输出。当然,从种子光源10输出的种子光在进入光放大部分20之前具有传播时间。另一方面,泵浦功率控制器50的控制目标是来自泵浦源22的泵浦光的输出。在从泵浦源22输出的泵浦光入射到放大光纤21之后的响应之前也需要时间。因此,为了调节各部分的相位,时差调节器61设置时差调节时间,从而可以更准确地控制泵浦功率的输入定时。(第三实施例)图11是示出根据第三实施例的激光装置1C的配置的示图。图11所示第三实施例的激光装置1C设置有种子光源10、光放大部分20C、传送光纤30、脉冲调制器40、泵浦功率控制器50、以及主控制器60,并且其与外部触发脉冲发生器2组合使用。与图5所示第一实施例的激光装置1A的配置相比,第三实施例的激光装置1C的不同之处在于,在光放大部分20C和泵浦源22之间的光路径上包括可变光衰减器24,以及包含泵浦功率控制器50C来补充使用泵浦功率控制器50进行的泵浦功率控制。泵浦源22以固定强度连续输出泵浦光。可变光衰减器24设置在泵浦光从泵浦源22到光放大光纤21的光路径上,并且用于泵浦光的衰减速率可变。泵浦功率控制器50C从主控制器60接收控制信号,增大或减小泵浦光在可变光衰减器24中的衰减速率,从而增大或减小提供给放大光纤21的泵浦光的功率。第三实施例的激光装置1C也可以实现与第一实施例的激光装置1A相同的效果,(第四实施例)图12是示出根据第四实施例的激光装置1D的配置的示图。图12所示第四实施例的激光装置1D设置有种子光源10D、光放大部分20、传送光纤30、脉冲调制器40D、泵浦功率控制器50、以及主控制器60,并且其与外部触发脉冲发生器2组合使用。与图5所示第一实施例的激光装置1A的配置相比,第四实施例的激光装置1D的不同之处在于,种子光源10D除了种子光源10之外还包括外部调制器11,以及代替脉冲调制器40而设置了脉冲调制器40D。种子光源10D配置如下:种子光源10执行CW操作,外部调制器11对重复脉冲操作状态On/Off进行转变,从而实现CW操作状态和重复脉冲操作状态的交替。脉冲调制器40D仅控制外部调制器11的重复脉冲操作状态。在图12所示的该配置的情况下,CW操作时段的上升部分也存在,伴随CW操作的突然上升也存在瞬态响应的问题,从而增加了突发脉冲峰值出现的可能性。相反,如果CW操作上升缓慢,则可能出现ASE光的自脉动的问题。除了图12的配置之外,外部调制器11的另一可能的使用形式是使种子光源保持在重复脉冲操作状态,并且外部调制器控制重复脉冲操作状态的On/Off。从种子光源10以固定强度输出的种子光被外部调制器11调制为脉冲光。外部调制器11被给予了来自脉冲调制器40D的种子触发信号,并基于该种子触发信号来执行脉冲种子光输出的开始和结束。第四实施例的激光装置1D也可以实现与第一实施例的激光装置1A相同的效果。(第五实施例)图13是示出根据第五实施例的激光装置1E的配置的示图。图13所示第五实施例的激光装置1E设置有种子光源10、光隔离器12、光放大部分20E、传送光纤30、脉冲调制器40、泵浦功率控制器50E、以及主控制器60,并且其与外部触发脉冲发生器2组合使用。与图5所示第一实施例的激光装置1A的配置相比,第五实施例的激光装置1E的不同之处在于还包括光隔离器12、代替光放大部分20而包括光放大部分20E、以及代替泵浦功率控制器50而包括泵浦功率控制器50E。光隔离器12设置在种子光从种子光源10到光放大部分20E的光路径上,并且用来允许正向光通过而禁止反向光通过。光放大部分20E包括作为光放大介质的放大光纤21、泵浦源25、以及光复用器26。泵浦源25输出泵浦光。光复用器26将从放大光纤21输出的重复光脉冲输出到传送光纤30中,并且接收从泵浦源25输出的泵浦光,以将泵浦光提供给放大光纤21。放大光纤21被泵浦光泵浦为对种子光进行光放大,并且输出光放大之后的重复光脉冲。类似于第一实施例中的泵浦功率控制器50,泵浦功率控制器50E接收从主控制器60馈送的泵浦触发信号,并且基于该泵浦触发信号增大或减小从泵浦源25输出的泵浦光的功率,从而增大或减小提供给放大光纤21的泵浦光的功率。第一实施例中的光放大部分20为正向泵浦放大器,而第五实施例中的光放大部分20E为反向泵浦放大器。第五实施例的激光装置1E也可以实现与第一实施例的激光装置1A相同的效果。(第六实施例)图14是示出根据第六实施例的激光装置1F的配置的示图。图14所示第六实施例的激光装置1F设置有种子光源10、光隔离器12、光放大部分20F、传送光纤30、脉冲调制器40、泵浦功率控制器50F、以及主控制器60,并且其与外部触发脉冲发生器2组合使用。与图5所示第一实施例的激光装置1A的配置相比,第六实施例的激光装置1F的不同之处在于还包括光隔离器12、代替光放大部分20而包括光放大部分20F、以及代替泵浦功率控制器50而包括泵浦功率控制器50F。光隔离器12设置在种子光从种子光源10到光放大部分20F的光路径上,并且用于允许正向光的通过而禁止反向光的通过。光放大部分20F包括作为光放大介质的放大光纤21、泵浦源22、光复用器23、泵浦源25、以及光复用器26。泵浦源22、25中的每一个都输出泵浦光。光复用器23接收从种子光源10输出的种子光,并且将种子光输出到放大光纤21中,以及光复用器23接收从泵浦源22输出的泵浦光,并且将泵浦光提供到放大光纤21中。光复用器26将从放大光纤21输出的重复光脉冲输出到传送光纤30中,并且其接收从泵浦源25输出的泵浦光,并且将泵浦光提供到放大光纤21中。放大光纤21被这些泵浦光束泵浦为对种子光进行光放大,并且输出光放大之后的重复光脉冲。类似于第一实施例中的泵浦功率控制器50,泵浦功率控制器50F接收从主控制器60馈送的泵浦触发信号,并且基于该泵浦触发信号来增大或减小从各泵浦源22、25输出的泵浦光束的功率,从而增大或减小提供给放大光纤21的泵浦光束的功率。第一实施例中的光放大部分20是正向泵浦放大器,第五实施例中的光放大部分20E是反向泵浦放大器,而第六实施例中的光放大部分20F是双向泵浦放大器。第六实施例的激光装置1F也可以实现与第一实施例的激光装置1A相同的效果。如上所述,根据本发明的激光装置实现了执行脉冲激光输出的开始和结束的快速响应,同时有效地抑制了对光放大介质的损坏。