MOPA Hakkında

MOPA (Ana Osilatör Güç Amplifikatörü), tohum kaynağını (ana osilatör) güç yükseltme aşamasından ayırarak çıkış performansını artıran bir lazer mimarisidir. Temel konsept, ana osilatör (MO) ile yüksek kaliteli bir tohum darbe sinyali üretmeyi ve ardından bu sinyalin güç amplifikatörü (PA) tarafından enerji yükseltilmesini içerir; sonuç olarak yüksek güçlü, yüksek ışın kalitesine sahip ve parametre kontrollü lazer darbeleri elde edilir. Bu mimari, endüstriyel işleme, bilimsel araştırma ve tıbbi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

1.MOPA Amplifikasyonunun Başlıca Avantajları

①Esnek ve Kontrol Edilebilir Parametreler:

- Bağımsız Olarak Ayarlanabilir Darbe Genişliği:

Başlangıç ​​darbesinin darbe genişliği, yükseltici kademesinden bağımsız olarak ayarlanabilir ve tipik olarak 1 ns ile 200 ns arasında değişir.

- Ayarlanabilir Tekrarlama Hızı:

Tek atıştan MHz seviyesindeki yüksek frekanslı darbelere kadar geniş bir darbe tekrarlama hızı aralığını destekleyerek çeşitli işleme ihtiyaçlarını karşılar (örneğin, yüksek hızlı markalama ve derin gravür).

②Uzun Far Kalitesi:
Yükseltme işleminden sonra da tohum kaynağının düşük gürültü özellikleri korunarak, hassas işleme için uygun, neredeyse kırınım sınırına yakın ışın kalitesi (M² < 1,3) elde edilir.

③Yüksek Darbe Enerjisi ve Kararlılık:
Çok aşamalı yükseltme ile tek darbe enerjisi, minimum enerji dalgalanmasıyla (<%1) milijoule seviyesine ulaşabilir; bu da yüksek hassasiyetli endüstriyel uygulamalar için idealdir.

④Soğuk İşleme Yeteneği:
Kısa darbe genişlikleri (örneğin, nanosaniye aralığında) ile malzemeler üzerindeki termal etkiler en aza indirilebilir ve bu da cam ve seramik gibi kırılgan malzemelerin hassas işlenmesini mümkün kılar.

2. Ana Osilatör (MO):

MO, düşük güçlü ancak hassas bir şekilde kontrol edilen tohum darbeleri üretir. Tohum kaynağı tipik olarak bir yarı iletken lazer (LD) veya fiber lazerdir ve doğrudan veya harici modülasyon yoluyla darbeler üretir.

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