Visokosnažni pulsni lasers MOPA strukturom od svih vlakana
Glavne strukturne vrste vlaknastih lasera uključuju strukture s jednim rezonatorom, kombinacijom snopa i glavnim oscilirajućim pojačalom snage (MOPA). Među njima, MOPA struktura postala je jedno od trenutnih istraživačkih žarišta zbog svoje sposobnosti postizanja visokih performansi.pulsirajući laserizlaz s podesivom širinom impulsa i frekvencijom ponavljanja (naziva se širina impulsa i frekvencija ponavljanja).
Princip rada MOPA lasera je sljedeći: Glavni oscilator (MO) je visokoučinkoviti izvor sjemena.poluvodički laserkoji generira početni signal svjetlosti s podesivim parametrima putem izravne pulsne modulacije. Glavna kontrola programabilnog polja vrata (FPGA) daje izlazne signale pulsne struje s podesivim parametrima, kojima upravlja pogonski sklop za upravljanje početnim izvorom i dovršavanje početne modulacije početnog svjetla. Nakon primanja upravljačkih uputa s glavne upravljačke ploče FPGA, pogonski sklop pumpnog izvora pokreće pumpni izvor za generiranje pumpnog svjetla. Nakon što su početno svjetlo i pumpno svjetlo spojeni razdjelnikom snopa, one se ubrizgavaju u dvostruko obloženo optičko vlakno (YDDCF) dopirano Yb3+ ionima u dvostupanjskom modulu optičkog pojačanja. Tijekom ovog procesa, Yb3+ ioni apsorbiraju energiju pumpnog svjetla kako bi formirali inverznu raspodjelu naseljenosti. Nakon toga, na temelju principa pojačanja putujućeg vala i stimulirane emisije, početno signalno svjetlo postiže veliko pojačanje snage u dvostupanjskom modulu optičkog pojačanja, u konačnici proizvodeći veliku snagu.nanosekundni pulsni laserZbog povećanja vršne snage, pojačani impulsni signal može doživjeti kompresiju širine impulsa zbog efekta stezanja pojačanja. U praktičnim primjenama, često se usvajaju višestupanjske strukture pojačanja kako bi se dodatno poboljšala izlazna snaga i učinkovitost pojačanja.
MOPA laserski sustav sastoji se od glavne FPGA upravljačke ploče, izvora pumpe, izvora sjemena, upravljačke ploče, pojačala itd. Glavna FPGA upravljačka ploča pokreće izvor sjemena kako bi proizveo sirove svjetlosne impulse sjemena MW razine s podesivim parametrima generirajući električne signale impulsa s podesivim valnim oblicima, širinama impulsa (5 do 200 ns) i brzinama ponavljanja (30 do 900 kHz). Ovaj signal se unosi kroz izolator u dvostupanjski optički modul pojačanja koji se sastoji od predpojačala i glavnog pojačala, te konačno proizvodi visokoenergetski kratkopulsni laser kroz optički izolator s funkcijom kolimacije. Izvor sjemena opremljen je unutarnjim fotodetektorom za praćenje izlazne snage u stvarnom vremenu i vraćanje na FPGA glavnu upravljačku ploču. Glavna upravljačka ploča upravlja pogonskim krugovima pumpe 1 i 2 kako bi se postigle operacije otvaranja i zatvaranja izvora pumpe 1, 2 i 3. Kada...fotodetektorne uspije detektirati izlaz signalne lampice, glavna upravljačka ploča isključit će izvor pumpe kako bi spriječila oštećenje YDDCF-a i optičkih uređaja zbog nedostatka ulaza sjemenske lampice.
MOPA laserski optički sustav ima strukturu od svih vlakana i sastoji se od glavnog oscilacijskog modula i dvostupanjskog modula pojačanja. Glavni oscilacijski modul koristi poluvodičku lasersku diodu (LD) sa središnjom valnom duljinom od 1064 nm, širinom linije od 3 nm i maksimalnom kontinuiranom izlaznom snagom od 400 mW kao izvor sjemena, te je kombinira s vlaknastom Braggovom rešetkom (FBG) s reflektivnošću od 99% pri 1063,94 nm i širinom linije od 3,5 nm kako bi se formirao sustav odabira valne duljine. Dvostupanjski modul pojačanja koristi dizajn obrnute pumpe, a YDDCF s promjerom jezgre od 8 i 30 μm konfigurirani su kao medij za pojačanje. Odgovarajući koeficijenti apsorpcije pumpe premaza su 1,0 i 2,1 dB/m pri 915 nm.
Vrijeme objave: 17. rujna 2025.