MOPA kohta

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier ehk põhiostsillaatori võimsusvõimendi) on laseriarhitektuur, mis parandab väljundvõimsust, eraldades seemneallika (põhiostsillaatori) võimsusvõimenduse astmest. Põhikontseptsioon hõlmab kvaliteetse seemneimpulssignaali genereerimist põhiostsillaatori (MO) abil, mida seejärel võimendab võimsusvõimendi (PA), pakkudes lõppkokkuvõttes suure võimsusega, kõrge kiirguskvaliteediga ja parameetritega juhitavaid laserimpulsse. Seda arhitektuuri kasutatakse laialdaselt tööstuslikus töötlemises, teadusuuringutes ja meditsiinilistes rakendustes.

1.MOPA võimenduse peamised eelised

①Paindlikud ja kontrollitavad parameetrid:

- Sõltumatult reguleeritav impulsi laius:

Seemneimpulsi impulsi laiust saab võimendi astmest sõltumatult reguleerida, tavaliselt vahemikus 1 ns kuni 200 ns.

- Reguleeritav kordussagedus:

Toetab laia valikut impulsside kordumissagedusi, alates ühekordsetest impulssidest kuni MHz-taseme kõrgsagedusimpulssideni, et rahuldada mitmesuguseid töötlemisvajadusi (nt kiire märgistamine ja sügavgraveerimine).

②Kaugtulede kvaliteet:
Seemneallika madala müratasemega omadused säilivad ka pärast võimendamist, pakkudes peaaegu difraktsioonipiiratud kiirekvaliteeti (M² < 1,3), mis sobib täppistöötluseks.

③Suur impulsienergia ja stabiilsus:
Mitmeastmelise võimenduse abil saab ühe impulsi energia saavutada millidžauli taseme minimaalse energiakõikumisega (<1%), mis sobib ideaalselt suure täpsusega tööstuslike rakenduste jaoks.

④Külmtöötlemise võimekus:
Lühikeste impulsilaiuste (nt nanosekundite vahemikus) abil saab materjalidele avalduvat termilist mõju minimeerida, mis võimaldab habraste materjalide, näiteks klaasi ja keraamika, peentöötlust.

2. Peaostsillaator (MO):

MO genereerib väikese võimsusega, kuid täpselt juhitavaid seemneimpulsse. Seemneallikas on tavaliselt pooljuhtlaser (LD) või kiudlaser, mis tekitab impulsse otsese või välise modulatsiooni teel.

3.Võimendi (PA):

PA kasutab kiudvõimendeid (näiteks ütterbiumiga legeeritud kiud, YDF), et võimendada seemneimpulsse mitmes etapis, suurendades oluliselt impulsi energiat ja keskmist võimsust. Võimendi konstruktsioon peab vältima mittelineaarseid efekte, nagu stimuleeritud Brillouini hajumine (SBS) ja stimuleeritud Ramani hajumine (SRS), säilitades samal ajal kõrge kiire kvaliteedi.

MOPA vs. traditsioonilised Q-lülitusega kiudlaserid