Професионални познания

Главен осцилатор влакнен усилвател

2022-07-20
Основният осцилаторен усилвател с влакна (MOFA, MOPFA или влакнест MOPA) е различен от усилвателя на мощността на главния осцилатор (MOPA), което означава, че усилвателят на мощност в системата е усилвател с влакна. Последните обикновено са високомощни изпомпвани облицовъчни усилватели, обикновено произвеждани с помощта на легирани с итербий влакна.
Предимствата на този базиран на влакна усилвател на мощност са:
Висока изходна мощност, висока енергийна ефективност;
Охладителят е по-прост;
Високо качество на лъча, често близо до границата на дифракция;

Усилването може да достигне десетки dB. И много масови усилватели, особено с висока средна изходна мощност, имат много ниско усилване.


Фигура 1: MOPA схема на сърцевина на едностъпална помпа. За по-висока мощност трябва да се добави втори усилвател с двойно оптично влакно. Зародишните лазерни диоди могат да работят в импулсната област


Използването на оптични влакна обаче има и някои недостатъци:
Поради наличието на различни нелинейни ефекти на влакна, е трудно да се получи висока пикова мощност и импулсна енергия в импулсни системи. Например, за устройства с оптични влакна, енергиите от няколко милиджаула вече са високи в наносекундни импулсни системи, а масовите лазери могат да доставят дори по-високи енергии. В едночестотни системи, стимулираното разсейване на Брилуен може значително да ограничи изходната мощност.
Поради голямото си усилване оптичните усилватели са особено чувствителни към обратни отражения. Когато мощността е много висока, е трудно да се реши този проблем с изолаторите на Фарадей.
Състоянието на поляризация обикновено е нестабилно, освен ако не се използват влакна, поддържащи поляризацията.
Изгодно е да се използват лазерни диоди с превключване на усилването като зародишни лазери във влакнести MOPA. Това устройство може да се сравни с Q-switched лазери, например, в приложения на лазерния пазар. Част от това предимство се крие в гъвкавостта на изходната форма: не само честотата на повторение на импулса, но и дължината и формата на импулса, и разбира се енергията на импулса, могат да бъдат регулирани.
Проблем, който трябва да се има предвид при MOFA, е мощността на насищане, която е ниска дори при влакна с двойна обвивка с голяма област на режим спрямо обичайната изходна мощност. Следователно извличането на енергия може да бъде толкова ефективно, колкото и фибролазерите, дори при относително ниски начални мощности.

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept