Profesjonalna wiedza

Główny wzmacniacz światłowodowy oscylatora

2022-07-20
Główny wzmacniacz światłowodowy oscylatora (MOFA, MOPFA lub fiber MOPA) różni się od głównego oscylatora wzmacniacza mocy (MOPA), co oznacza, że ​​wzmacniaczem mocy w systemie jest wzmacniacz światłowodowy. Te ostatnie to zwykle wzmacniacze z płaszczem pompowanym o dużej mocy, powszechnie produkowane przy użyciu włókien domieszkowanych iterbem.
Zalety tego światłowodowego wzmacniacza mocy to:
Wysoka moc wyjściowa, wysoka wydajność energetyczna;
Chłodnica jest prostsza;
Wysoka jakość wiązki, często bliska granicy dyfrakcji;

Wzmocnienie może sięgać nawet kilkudziesięciu dB. A wiele wzmacniaczy masowych, zwłaszcza o wysokiej średniej mocy wyjściowej, ma bardzo niskie wzmocnienie.


Rysunek 1: Schemat MOPA rdzenia pompy jednostopniowej. Aby uzyskać większą moc, należy dodać drugi dwupłaszczowy wzmacniacz światłowodowy. Nasienne diody laserowe mogą pracować w domenie impulsowej


Jednak zastosowanie światłowodów ma również pewne wady:
Ze względu na istnienie różnych efektów nieliniowych włókien, trudno jest uzyskać wysoką moc szczytową i energię impulsu w układach impulsowych. Na przykład w przypadku urządzeń światłowodowych energia kilku milidżuli jest już wysoka w nanosekundowych systemach impulsowych, a lasery masowe mogą dostarczać jeszcze wyższe energie. W systemach jednoczęstotliwościowych stymulowane rozpraszanie Brillouina może znacznie ograniczyć moc wyjściową.
Ze względu na wysokie wzmocnienie wzmacniacze światłowodowe są szczególnie wrażliwe na odbicia wsteczne. Gdy moc jest bardzo wysoka, trudno jest rozwiązać ten problem za pomocą izolatorów Faradaya.
Stan polaryzacji jest zwykle niestabilny, chyba że stosuje się włókna utrzymujące polaryzację.
Korzystne jest zastosowanie diod laserowych o przełączanym wzmocnieniu jako laserów zarodkowych w światłowodowych MOPA. To urządzenie można porównać do laserów z przełączaniem Q, na przykład w zastosowaniach na rynku laserowym. Część tej przewagi polega na elastyczności formy wyjściowej: można regulować nie tylko częstotliwość powtarzania impulsów, ale także długość i kształt impulsu oraz oczywiście energię impulsu.
Kwestią, którą należy wziąć pod uwagę w MOFA, jest moc nasycenia, która jest niska nawet w przypadku światłowodu dwupłaszczowego o dużym obszarze modowym w stosunku do zwykłej mocy wyjściowej. Dlatego ekstrakcja mocy może być równie wydajna jak lasery światłowodowe, nawet przy stosunkowo niskich mocach zarodkowych.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept