MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) - это лазерная архитектура, которая повышает производительность выхода, отделяя источник семян (главный осциллятор) от стадии усиления мощности. Основная концепция включает в себя генерирование высококачественного импульсного сигнала семена с помощью основного осциллятора (MO), который затем усиливается энергетическим усилителем мощности (PA), в конечном счете обеспечивая высокомощные, высококачественные и контролируемые параметрами лазерные импульсы. Эта архитектура широко используется в промышленной переработке, научных исследованиях и медицинских приложениях.
1. Ключевые преимущества усиления MOPA
① Гибкие и контролируемые параметры:
- Независимо регулируемая ширина импульса:
Ширина импульса семенного импульса может быть регулирована независимо от стадии усилителя, обычно в диапазоне от 1 нс до 200 нс.
- Регулируемая скорость повторения:
Поддерживает широкий диапазон частот повторения импульсов, от однократных до высокочастотных импульсов на уровне МГц, для удовлетворения различных потребностей в обработке (например, высокоскоростная маркировка и глубокая гравировка).
② Качество высокого луча:
Низкошумные характеристики источника семян сохраняются после усиления, обеспечивая почти ограниченное качество пучка дифракции (M² < 1,3), подходящее для точной обработки.
③ Высокая энергия импульса и стабильность:
При многоступенчатом усилении одноимпульсная энергия может достигать уровня миллиджуль с минимальными колебаниями энергии (<1%), идеально подходящими для высокоточных промышленных приложений.
④ Способность холодной обработки:
При коротких ширинах импульсов (например, в диапазоне наносекунд) тепловое воздействие на материалы может быть сведено к минимуму, что позволяет тонкую обработку хрупких материалов, таких как стекло и керамика.
2. Главный осциллятор (MO):
MO генерирует низкоэнергетические, но точно контролируемые семенные импульсы. Источником семян обычно является полупроводниковый лазер (LD) или волоконный лазер, производящий импульсы через прямую или внешнюю модуляцию.
Усилитель 3.Power (PA):
PA использует волоконные усилители (такие как итербийное допированное волокно, YDF) для усиления семянных импульсов на нескольких стадиях, значительно увеличивая энергию импульса и среднюю мощность. Конструкция усилителя должна избегать нелинейных эффектов, таких как стимулированное рассеяние Бриллуина (SBS) и стимулированное рассеяние Рамана (SRS), сохраняя при этом качество высокого луча.

Лазерный диодный бар: основная мощность высокомощных лазерных приложений
2025-05-28
Получить цитату