MOPA Hakkında

MOPA (Ana Osilatör Güç Amplifikatörü), kaynak kaynağını (ana osilatör) güç amplifikasyon aşamasından ayırarak çıkış performansını artıran bir lazer mimarisidir. Temel konsept, ana osilatör (MO) ile yüksek kaliteli bir kaynak darbe sinyali üretilmesini, ardından bu sinyalin güç amplifikatörü (PA) tarafından enerjiyle yükseltilmesini ve sonuçta yüksek güçlü, yüksek ışın kaliteli ve parametre kontrollü lazer darbeleri elde edilmesini içerir. Bu mimari, endüstriyel işleme, bilimsel araştırma ve tıbbi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

1.MOPA Amplifikasyonunun Temel Avantajları

①Esnek ve Kontrol Edilebilir Parametreler:

- Bağımsız Ayarlanabilir Darbe Genişliği:

Tohum darbesinin darbe genişliği, amplifikatör aşamasından bağımsız olarak ayarlanabilir, tipik olarak 1 ns ile 200 ns arasında değişir.

- Ayarlanabilir Tekrarlama Oranı:

Çeşitli işleme ihtiyaçlarını (örneğin, yüksek hızlı işaretleme ve derin gravür) karşılamak için tek atıştan MHz seviyesindeki yüksek frekanslı darbelere kadar geniş bir darbe tekrarlama oranı aralığını destekler.

②Uzun Far Kalitesi:
Tohum kaynağının düşük gürültü özellikleri, amplifikasyondan sonra da korunarak hassas işleme için uygun, kırınımla sınırlı ışın kalitesi (M² < 1,3) sağlanır.

③Yüksek Nabız Enerjisi ve Stabilite:
Çok aşamalı amplifikasyon ile tek darbeli enerji, minimum enerji dalgalanmasıyla (<%1) milijoule seviyesine ulaşabilir; bu da yüksek hassasiyetli endüstriyel uygulamalar için idealdir.

④Soğuk İşleme Yeteneği:
Kısa darbe genişlikleri (örneğin nanosaniye aralığında) sayesinde malzemeler üzerindeki termal etkiler en aza indirilebilir ve cam ve seramik gibi kırılgan malzemelerin hassas bir şekilde işlenmesi mümkün hale gelir.

2. Ana Osilatör (MO):

MO, düşük güçlü ancak hassas kontrollü tohum darbeleri üretir. Tohum kaynağı genellikle, doğrudan veya harici modülasyon yoluyla darbeler üreten bir yarı iletken lazer (LD) veya fiber lazerdir.

3.Güç Amplifikatörü (PA):

PA, tohum darbelerini birden fazla aşamada yükseltmek için fiber amplifikatörler (örneğin, iterbiyum katkılı fiber, YDF) kullanır ve bu da darbe enerjisini ve ortalama gücü önemli ölçüde artırır. Amplifikatör tasarımı, yüksek ışın kalitesini korurken, uyarılmış Brillouin saçılması (SBS) ve uyarılmış Raman saçılması (SRS) gibi doğrusal olmayan etkilerden kaçınmalıdır.

MOPA ve Geleneksel Q-Anahtarlı Fiber Lazerler