Suure võimsusega impulsslasertäiskiudse MOPA struktuuriga
Kiudlaserite peamised struktuuritüübid hõlmavad ühe resonaatori, kiirte kombinatsiooni ja peamise võnkuva võimsusvõimendi (MOPA) struktuure. Nende hulgas on MOPA struktuur tänu oma võimele saavutada suure jõudlusega tulemusi muutunud üheks praeguseks uurimisvaldkonnaks.impulsslaserväljund reguleeritava impulsi laiuse ja kordussagedusega (edaspidi impulsi laius ja kordussagedus).
MOPA-laseri tööpõhimõte on järgmine: peamine ostsillaator (MO) on suure jõudlusega seemneallikaspooljuhtlasermis genereerib otsese impulssmodulatsiooni abil reguleeritavate parameetritega seemnesignaali valgust. Programmeeritava värava massiivi (FPGA) peamine juhtseade väljastab reguleeritavate parameetritega impulssvoolu signaale, mida juhib ajamiahel, et juhtida seemneallikat ja viia lõpule seemnevalguse esialgne modulatsioon. Pärast FPGA peamise juhtplaadi juhtimisjuhiste saamist käivitab pumbaallika ajamiahel pumbaallika pumbavalguse genereerimiseks. Pärast seda, kui seemnevalgus ja pumbavalgus on kiirejaoturi abil ühendatud, süstitakse need vastavalt Yb3+-legeeritud kahekordse kattega optilisse kiudu (YDDCF) kaheastmelises optilises võimendusmoodulis. Selle protsessi käigus neelavad Yb3+ ioonid pumbavalguse energiat, moodustades populatsiooni inversioonijaotuse. Seejärel saavutab seemnesignaalvalgus liikuva laine võimenduse ja stimuleeritud emissiooni põhimõtete kohaselt kaheastmelises optilises võimendusmoodulis suure võimsusvõimenduse, väljastades lõpuks suure võimsusega...nanosekundiline impulsslaserTippvõimsuse suurenemise tõttu võib võimendatud impulsssignaal võimenduse piiramise efekti tõttu kogeda impulsi laiuse kokkusurumist. Praktikas kasutatakse väljundvõimsuse ja võimenduse efektiivsuse edasiseks suurendamiseks sageli mitmeastmelisi võimendusstruktuure.
MOPA laserahelasüsteem koosneb FPGA peamisest juhtplaadist, pumbaallikast, seemneallikast, draiveri trükkplaadist, võimendist jne. FPGA peamine juhtplaat juhib seemneallikat väljastama MW-tasemel tooreid seemnevalgusimpulsse reguleeritavate parameetritega, genereerides reguleeritavate lainekujude, impulsi laiuste (5 kuni 200 ns) ja kordussagedustega (30 kuni 900 kHz) impulss-elektrilisi signaale. See signaal suunatakse isolaatori kaudu kaheastmelisse optilisse võimendusmoodulisse, mis koosneb eelvõimendist ja peamisest võimendist, ning lõpuks väljastab see kollimeerimisfunktsiooniga optilise isolaatori kaudu suure energiaga lühiimpulsslaserit. Seemneallikas on varustatud sisemise fotodetektoriga, mis jälgib väljundvõimsust reaalajas ja edastab selle tagasi FPGA peamisele juhtplaadile. Peamine juhtplaat juhib pumba ajami ahelaid 1 ja 2, et saavutada pumbaallikate 1, 2 ja 3 avamis- ja sulgemistoimingud. KuifotodetektorKui signaaltule väljundit ei tuvastata, lülitab peamine juhtplaat pumba välja, et vältida YDDCF-i ja optiliste seadmete kahjustumist seemnetule sisendi puudumise tõttu.
MOPA laseroptilise tee süsteem on täiskiudstruktuuriga ning koosneb peamisest võnkemoodulist ja kaheastmelisest võimendusmoodulist. Peamine võnkemoodul võtab seemneallikana pooljuhtlaserdioodi (LD), mille keskmine lainepikkus on 1064 nm, joone laius 3 nm ja maksimaalne pidev väljundvõimsus 400 mW, ning ühendab selle kiud-Bragi võrega (FBG), mille peegelduvus on 99% lainepikkusel 1063,94 nm ja joone laius 3,5 nm, moodustades lainepikkuse valiku süsteemi. Kaheastmeline võimendusmoodul kasutab pöördpumba konstruktsiooni ja võimenduskeskkonnana on konfigureeritud YDDCF südamiku läbimõõduga vastavalt 8 ja 30 μm. Vastavad kattepumba neeldumistegurid on vastavalt 1,0 ja 2,1 dB/m lainepikkusel 915 nm.
Postituse aeg: 17. september 2025