MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) - бул үрөн булагын (мастер осциллятор) кубаттуулукту күчөтүү стадиясынан бөлүп чыгаруу менен чыгаруунун натыйжалуулугун жогорулаткан лазердик архитектура. Негизги концепция мастер осциллятор (MO) менен жогорку сапаттагы үрөн импульс сигналын түзүүнү камтыйт, ал андан кийин күч күчөткүч (PA) тарабынан энергия менен күчөтүлүп, акыры жогорку кубаттуулуктагы, жогорку нурлуу сапаттагы жана параметр менен башкарылуучу лазердик импульстарды берет. Бул архитектура өнөр жайлык кайра иштетүүдө, илимий изилдөөдө жана медициналык колдонмолордо кеңири колдонулат.
1.MOPA күчөтүүнүн негизги артыкчылыктары
①Ийкемдүү жана башкарылуучу параметрлер:
- Көз карандысыз жөнгө импульстун туурасы:
Үрөн импульсунун импульстун туурасы күчөткүч баскычынан көз карандысыз жөнгө салынышы мүмкүн, адатта 1 нстен 200 нс чейин.
- Жөнгө салынуучу кайталоо ылдамдыгы:
Ар кандай иштетүү муктаждыктарын канааттандыруу үчүн (мисалы, жогорку ылдамдыктагы белгилөө жана терең оюу) бир жолудан тартып МГц деңгээлиндеги жогорку жыштыктагы импульстарга чейин импульстун кайталануу ылдамдыгынын кеңири спектрин колдойт.
②Жогорку нурдун сапаты:
Үрөн булагынын аз ызы-чуу мүнөздөмөлөрү күчөтүлгөндөн кийин сакталып, тактык менен иштетүүгө ылайыктуу, дифракцияга жакын нурдун сапатын (M² < 1,3) берет.
③Жогорку импульс энергиясы жана туруктуулугу:
Көп баскычтуу күчөтүү менен бир импульстук энергия энергиянын минималдуу өзгөрүшү менен (<1%) миллиджоуль деңгээлине жете алат, бул жогорку тактыктагы өнөр жай колдонмолору үчүн идеалдуу.
④Муздак иштетүү мүмкүнчүлүгү:
Кыска импульстун кеңдиктери менен (мисалы, наносекунд диапазонунда) материалдарга жылуулук эффектилерин азайтып, айнек жана керамика сыяктуу морт материалдарды жакшылап иштетүүгө мүмкүндүк берет.
2. Мастер Осциллятор (MO):
МО аз кубаттуулукта, бирок так башкарылуучу үрөн импульстарын жаратат. Үрөн булагы, адатта, түз же тышкы модуляция аркылуу импульстарды чыгарган жарым өткөргүч лазер (LD) же була лазери болуп саналат.
3.Кубат күчөткүч (PA):
ПА үрөндүн импульстарын бир нече этапта күчөтүү үчүн була күчөткүчтөрүн (мисалы, итербиум кошулган була, YDF) колдонот, бул импульстун энергиясын жана орточо кубаттуулукту олуттуу жогорулатат. Күчөткүчтүн дизайны стимулданган Бриллуен чачыранды (SBS) жана стимулданган Раман чачыранды (SRS) сыяктуу сызыктуу эмес эффекттерден качышы керек, ошол эле учурда нурдун жогорку сапатын сактайт.
MOPA vs. Салттуу Q-Switched Fiber Lasers
Өзгөчөлүк | MOPA түзүмү | Салттуу Q-Switched лазерлери |
Импульстун кеңдигин жөндөө | Көз карандысыз жөнгө салынуучу (1–500 нс) | Туруктуу (Q-которгучка жараша, адатта 50–200 нс) |
Кайталануу ылдамдыгы | Кеңири жөнгө салынуучу (1 кГц–2 МГц) | Туруктуу же тар диапазон |
ийкемдүүлүк | Жогорку (программалануучу параметрлер) | Төмөн |
Колдонмо сценарийлери | Так иштетүү, жогорку жыштыктагы белгилөө, атайын материалды иштетүү | Жалпы кесүү, белгилөө |
Посттун убактысы: 15-май-2025