उच्च-शक्ति पल्स्ड लेजरपूर्ण-फाइबर MOPA संरचना भएको
फाइबर लेजरहरूको मुख्य संरचनात्मक प्रकारहरूमा एकल रेजोनेटर, बीम संयोजन र मास्टर ओसिलेटिंग पावर एम्पलीफायर (MOPA) संरचनाहरू समावेश छन्। ती मध्ये, MOPA संरचना उच्च-प्रदर्शन प्राप्त गर्ने क्षमताको कारणले गर्दा हालको अनुसन्धान हटस्पटहरू मध्ये एक भएको छ।स्पन्दित लेजरसमायोज्य पल्स चौडाइ र पुनरावृत्ति आवृत्ति (पल्स चौडाइ र पुनरावृत्ति आवृत्ति भनिन्छ) संग आउटपुट।
MOPA लेजरको काम गर्ने सिद्धान्त यस प्रकार छ: मुख्य ओसिलेटर (MO) एक उच्च-प्रदर्शन बीउ स्रोत होअर्धचालक लेजरजसले प्रत्यक्ष पल्स मोड्युलेसन मार्फत समायोज्य प्यारामिटरहरू सहितको बीज संकेत प्रकाश उत्पन्न गर्दछ। फिल्ड प्रोग्रामेबल गेट एरे (FPGA) मुख्य नियन्त्रणले समायोज्य प्यारामिटरहरू सहितको पल्स वर्तमान संकेतहरू आउटपुट गर्दछ, जुन ड्राइभ सर्किटद्वारा बीज स्रोत सञ्चालन गर्न र बीज प्रकाशको प्रारम्भिक मोड्युलेसन पूरा गर्न नियन्त्रित हुन्छ। FPGA मुख्य नियन्त्रण बोर्डबाट नियन्त्रण निर्देशनहरू प्राप्त गरेपछि, पम्प स्रोत ड्राइभ सर्किटले पम्प प्रकाश उत्पन्न गर्न पम्प स्रोत सुरु गर्दछ। बीज प्रकाश र पम्प प्रकाश बीम स्प्लिटरद्वारा जोडिएपछि, तिनीहरूलाई क्रमशः दुई-चरण अप्टिकल प्रवर्धन मोड्युलमा Yb3+ -डोपेड डबल-क्लाड अप्टिकल फाइबर (YDDCF) मा इन्जेक्ट गरिन्छ। यस प्रक्रियाको क्रममा, Yb3+ आयनहरूले जनसंख्या उल्टो वितरण बनाउन पम्प प्रकाशको ऊर्जा अवशोषित गर्छन्। त्यसपछि, यात्रा तरंग प्रवर्धन र उत्तेजित उत्सर्जनको सिद्धान्तहरूमा आधारित, बीज संकेत प्रकाशले दुई-चरण अप्टिकल प्रवर्धन मोड्युलमा उच्च शक्ति लाभ प्राप्त गर्दछ, अन्ततः उच्च-शक्ति आउटपुट गर्दछ।नानोसेकेन्ड पल्स्ड लेजर। शिखर शक्तिमा वृद्धिको कारणले गर्दा, लाभ क्ल्याम्पिंग प्रभावको कारणले प्रवर्धित पल्स सिग्नलले पल्स चौडाइ कम्प्रेसन अनुभव गर्न सक्छ। व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, आउटपुट शक्तिलाई अझ बढाउन र दक्षता प्राप्त गर्न बहु-चरण प्रवर्धन संरचनाहरू प्रायः अपनाइन्छ।
MOPA लेजर सर्किट प्रणाली FPGA मुख्य नियन्त्रण बोर्ड, पम्प स्रोत, बीउ स्रोत, ड्राइभर सर्किट बोर्ड, एम्पलीफायर, आदि मिलेर बनेको हुन्छ। FPGA मुख्य नियन्त्रण बोर्डले समायोज्य तरंगरूप, पल्स चौडाइ (५ देखि २००ns), र पुनरावृत्ति दर (३० देखि ९००kHz) सहित पल्स विद्युतीय संकेतहरू उत्पन्न गरेर समायोज्य प्यारामिटरहरू सहित MW-स्तरको कच्चा बीउ प्रकाश पल्सहरू आउटपुट गर्न बीउ स्रोतलाई ड्राइभ गर्छ। यो संकेत प्रीएम्पलीफायर र मुख्य एम्पलीफायर मिलेर बनेको दुई-चरण अप्टिकल प्रवर्धन मोड्युलमा आइसोलेटर मार्फत इनपुट हुन्छ, र अन्तमा कोलिमेशन प्रकार्यको साथ अप्टिकल आइसोलेटर मार्फत उच्च-ऊर्जा छोटो-पल्स लेजर आउटपुट गर्दछ। बीउ स्रोत वास्तविक समयमा आउटपुट पावर निगरानी गर्न र FPGA मुख्य नियन्त्रण बोर्डमा फिर्ता फिड गर्न आन्तरिक फोटोडिटेक्टरले सुसज्जित छ। मुख्य नियन्त्रण बोर्डले पम्प स्रोतहरू १, २ र ३ को खोल्ने र बन्द गर्ने कार्यहरू प्राप्त गर्न पम्प ड्राइभ सर्किटहरू १ र २ लाई नियन्त्रण गर्दछ। जबफोटोडिटेक्टरसिग्नल लाइट आउटपुट पत्ता लगाउन असफल भएमा, मुख्य नियन्त्रण बोर्डले बीज प्रकाश इनपुटको कमीको कारणले YDDCF र अप्टिकल उपकरणहरूमा क्षति हुनबाट रोक्न पम्प स्रोत बन्द गर्नेछ।
MOPA लेजर अप्टिकल पथ प्रणालीले पूर्ण-फाइबर संरचना अपनाउँछ र यसमा मुख्य दोलन मोड्युल र दुई-चरण प्रवर्धन मोड्युल समावेश हुन्छ। मुख्य दोलन मोड्युलले १०६४nm को केन्द्रीय तरंगदैर्ध्य, ३nm को लाइनविड्थ, र ४००mW को अधिकतम निरन्तर आउटपुट पावर भएको अर्धचालक लेजर डायोड (LD) लाई बीज स्रोतको रूपमा लिन्छ, र यसलाई ९९%@१०६३.९४nm को परावर्तकता र ३.५nm को लाइनविड्थ भएको फाइबर ब्राग ग्रेटिंग (FBG) सँग मिलाएर तरंगदैर्ध्य चयन प्रणाली बनाउँछ। २-चरण प्रवर्धन मोड्युलले रिभर्स पम्प डिजाइन अपनाउँछ, र ८ र ३०μm को कोर व्यास भएको YDDCF क्रमशः लाभ मिडियाको रूपमा कन्फिगर गरिएको छ। सम्बन्धित कोटिंग पम्प अवशोषण गुणांकहरू क्रमशः १.० र २.१dB/m@९१५nm हुन्।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-१७-२०२५