Laser berdenyut kuasa tinggidengan struktur MOPA semua gentian
Jenis struktur utama laser gentian termasuk resonator tunggal, gabungan rasuk dan struktur penguat kuasa oscillating (MOPA) induk. Antaranya, struktur MOPA telah menjadi salah satu titik panas penyelidikan semasa kerana keupayaannya untuk mencapai prestasi tinggilaser berdenyutoutput dengan lebar nadi boleh laras dan kekerapan ulangan (dirujuk sebagai lebar nadi dan kekerapan ulangan).
Prinsip kerja laser MOPA adalah seperti berikut: Pengayun utama (MO) ialah sumber benih berprestasi tinggilaser semikonduktoryang menjana cahaya isyarat benih dengan parameter boleh laras melalui modulasi nadi terus. Kawalan utama Field Programmable gate Array (FPGA) mengeluarkan isyarat arus denyut dengan parameter boleh laras, yang dikawal oleh litar pemacu untuk mengendalikan sumber benih dan melengkapkan modulasi awal cahaya benih. Selepas menerima arahan kawalan daripada papan kawalan utama FPGA, litar pemacu sumber pam memulakan sumber pam untuk menjana cahaya pam. Selepas cahaya benih dan cahaya pam digandingkan oleh pembahagi rasuk, ia masing-masing disuntik ke dalam gentian optik dwipakaian berdop Yb3+ (YDDCF) dalam modul penguatan optik dua peringkat. Semasa proses ini, ion Yb3+ menyerap tenaga cahaya pam untuk membentuk taburan penyongsangan populasi. Selepas itu, berdasarkan prinsip penguatan gelombang bergerak dan pelepasan rangsangan, cahaya isyarat benih mencapai keuntungan kuasa tinggi dalam modul penguatan optik dua peringkat, akhirnya mengeluarkan kuasa tinggilaser berdenyut nanosaat. Disebabkan oleh peningkatan kuasa puncak, isyarat nadi yang dikuatkan mungkin mengalami mampatan lebar nadi disebabkan oleh kesan pengapit keuntungan. Dalam aplikasi praktikal, struktur penguatan berbilang peringkat sering diguna pakai untuk meningkatkan lagi kuasa keluaran dan memperoleh kecekapan.
Sistem litar laser MOPA terdiri daripada papan kawalan utama FPGA, sumber pam, sumber benih, papan litar pemacu, penguat, dsb. Papan kawalan utama FPGA memacu sumber benih untuk mengeluarkan denyutan cahaya benih mentah peringkat MW dengan parameter boleh laras dengan menjana isyarat elektrik nadi dengan bentuk gelombang boleh laras, lebar nadi (5 hingga 300Hz), lebar nadi (5 hingga 3000Hz). Isyarat ini dimasukkan melalui pengasing ke modul penguatan optik dua peringkat yang terdiri daripada prapenguat dan penguat utama, dan akhirnya mengeluarkan laser denyutan pendek bertenaga tinggi melalui pengasing optik dengan fungsi kolimasi. Sumber benih dilengkapi dengan pengesan foto dalaman untuk memantau kuasa keluaran dalam masa nyata dan menyalurkannya kembali ke papan kawalan utama FPGA. Papan kawalan utama mengawal litar pemacu pam 1 dan 2 untuk mencapai operasi pembukaan dan penutupan sumber pam 1, 2 dan 3. Apabilapengesan fotogagal mengesan output lampu isyarat, papan kawalan utama akan menutup sumber pam untuk mengelakkan kerosakan pada YDDCF dan peranti optik kerana kekurangan input cahaya benih
Sistem laluan optik laser MOPA menggunakan struktur semua gentian dan terdiri daripada modul ayunan utama dan modul penguatan dua peringkat. Modul ayunan utama mengambil diod laser semikonduktor (LD) dengan panjang gelombang pusat 1064nm, lebar garis 3nm, dan kuasa keluaran berterusan maksimum 400mW sebagai sumber benih, dan menggabungkannya dengan kisi Bragg gentian (FBG) dengan pemantulan 99%@10m63.94nth panjang gelombang dan 3m63.94nth panjang gelombang. sistem pemilihan. Modul penguatan 2 peringkat menggunakan reka bentuk pam terbalik, dan YDDCF dengan diameter teras 8 dan 30μm masing-masing dikonfigurasikan sebagai media perolehan. Pekali serapan pam salutan yang sepadan ialah 1.0 dan 2.1dB/m@915nm, masing-masing.
Masa siaran: Sep-17-2025