Пулсни ласер велике снагеса MOPA структуром од свих влакана
Главни структурни типови влакнастих ласера укључују структуре са једним резонатором, комбинованим снопом и главним осцилирајућем појачалом снаге (MOPA). Међу њима, MOPA структура је постала једно од актуелних истраживачких жаришта због своје способности да постигне високе перформансе.пулсирајући ласеризлаз са подесивом ширином импулса и фреквенцијом понављања (назива се ширина импулса и фреквенција понављања).
Принцип рада MOPA ласера је следећи: Главни осцилатор (MO) је високо ефикасни извор семена.полупроводнички ласеркоји генерише почетну сигналну светлост са подесивим параметрима путем директне импулсне модулације. Главна контрола програмабилног низа капија (FPGA) емитује импулсне струјне сигнале са подесивим параметрима, које контролише погонски коло за управљање почетним извором и завршава почетну модулацију почетне светлости. Након пријема контролних инструкција са главне контролне плоче FPGA, погонски круг пумпног извора покреће пумпни извор да генерише почетну светлост. Након што су почетна светлост и пумпна светлост спојени помоћу разделника снопа, оне се респективно убризгавају у двоструко обложено оптичко влакно (YDDCF) допирано Yb3+ у двостепеном модулу за оптичко појачавање. Током овог процеса, Yb3+ јони апсорбују енергију пумпне светлости да би формирали инверзиону расподелу насељености. Након тога, на основу принципа појачавања путујућим таласом и стимулисане емисије, почетна сигнална светлост постиже велико појачање снаге у двостепеном модулу за оптичко појачавање, што на крају производи високу снагу.наносекундни импулсни ласерЗбог повећања вршне снаге, појачани импулсни сигнал може доживети компресију ширине импулса услед ефекта стезања појачања. У практичним применама, често се усвајају вишестепене структуре појачавања како би се додатно побољшала излазна снага и ефикасност појачања.
Систем ласерског кола MOPA састоји се од главне контролне плоче FPGA, извора пумпе, извора семена, драјверске плоче, појачала итд. Главна контролна плоча FPGA покреће извор семена да би емитовао сирове светлосне импулсе семена MW нивоа са подесивим параметрима генерисањем импулсних електричних сигнала са подесивим таласним облицима, ширинама импулса (5 до 200ns) и брзинама понављања (30 до 900kHz). Овај сигнал се уноси кроз изолатор у двостепени оптички модул за појачавање који се састоји од претпојачала и главног појачала, и коначно емитује високоенергетски краткоимпулсни ласер кроз оптички изолатор са функцијом колимације. Извор семена је опремљен интерним фотодетектором за праћење излазне снаге у реалном времену и враћање на главну контролну плочу FPGA. Главна контролна плоча контролише кола за погон пумпе 1 и 2 како би се постигле операције отварања и затварања извора пумпе 1, 2 и 3. Када јефотодетекторАко не успе да детектује излаз сигналне светлости, главна контролна плоча ће искључити извор пумпе како би спречила оштећење YDDCF-а и оптичких уређаја због недостатка улаза семенске светлости.
MOPA систем оптичке путање ласера усваја структуру од потпуно влакана и састоји се од главног осцилаторног модула и двостепеног модула за појачавање. Главни осцилаторни модул користи полупроводничку ласерску диоду (LD) са централном таласном дужином од 1064nm, ширином линије од 3nm и максималном континуираном излазном снагом од 400mW као извор семена, и комбинује је са влакнастом Браговом решетком (FBG) са рефлективношћу од 99% при 1063,94nm и ширином линије од 3,5nm да би се формирао систем за избор таласне дужине. Двостепени модул за појачавање усваја дизајн обрнуте пумпе, а YDDCF са пречником језгра од 8 и 30μm су респективно конфигурисани као медијум за појачање. Одговарајући коефицијенти апсорпције пумпе за премаз су 1,0 и 2,1dB/m при 915nm, респективно.
Време објаве: 17. септембар 2025.