A MOPA-ról

A MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​egy lézerarchitektúra, amely a jelforrás (master oszcillátor) és a teljesítményerősítő fokozat elválasztásával javítja a kimeneti teljesítményt. Az alapkoncepció egy kiváló minőségű jelforrás impulzusjel generálása a master oszcillátorral (MO), amelyet aztán a teljesítményerősítő (PA) erősít fel, így végső soron nagy teljesítményű, kiváló minőségű és paraméterekkel vezérelhető lézerimpulzusokat állít elő. Ezt az architektúrát széles körben használják az ipari feldolgozásban, a tudományos kutatásban és az orvosi alkalmazásokban.

1.A MOPA erősítés fő előnyei

①Rugalmas és szabályozható paraméterek:

- Függetlenül állítható impulzusszélesség:

A vetőimpulzus impulzusszélessége az erősítő fokozatától függetlenül állítható, jellemzően 1 ns és 200 ns között.

- Állítható ismétlési sebesség:

Széleskörű impulzusismétlési frekvenciákat támogat, az egyszeri impulzusoktól a MHz-es nagyfrekvenciás impulzusokig, hogy kielégítse a változatos feldolgozási igényeket (pl. nagysebességű jelölés és mélygravírozás).

②Távolsági fényszóró minősége:
A vetőmagforrás alacsony zajszintű jellemzői az erősítés után is megmaradnak, közel diffrakciókorlátozott nyalábminőséget (M² < 1,3) biztosítva, amely alkalmas a precíziós megmunkáláshoz.

③Nagy impulzusenergia és stabilitás:
Többfokozatú erősítéssel az egyimpulzusos energia elérheti a millijoule szintet minimális energiaingadozással (<1%), ami ideális nagy pontosságú ipari alkalmazásokhoz.

④Hidegfeldolgozási képesség:
Rövid impulzusszélességekkel (pl. nanoszekundumos tartományban) az anyagokra ható termikus hatások minimalizálhatók, lehetővé téve a törékeny anyagok, például az üveg és a kerámia finom megmunkálását.

2. Fő oszcillátor (MO):

Az MO alacsony teljesítményű, de precízen vezérelt vetőmag impulzusokat generál. A vetőmag forrása jellemzően egy félvezető lézer (LD) vagy száloptikás lézer, amely közvetlen vagy külső modulációval állítja elő az impulzusokat.

3.Erősítő (PA):

A PA szálerősítők (például itterbiummal adalékolt szálak, YDF) többlépcsős erősítésére szolgálnak a vetőmag impulzusok esetében, jelentősen növelve az impulzusenergiát és az átlagos teljesítményt. Az erősítő tervezésének el kell kerülnie a nemlineáris hatásokat, például a stimulált Brillouin-szórást (SBS) és a stimulált Raman-szórást (SRS), miközben meg kell őriznie a kiváló nyalábminőséget.

MOPA vs. hagyományos Q-kapcsolású száloptikás lézerek