முழு-ஃபைபர் MOPA அமைப்புடன் கூடிய உயர்-சக்தி துடிப்புள்ள லேசர்

உயர்-சக்தி துடிப்புள்ள லேசர்முழு-ஃபைபர் MOPA அமைப்புடன்

ஃபைபர் லேசர்களின் முக்கிய கட்டமைப்பு வகைகளில் ஒற்றை ரெசனேட்டர், பீம் சேர்க்கை மற்றும் மாஸ்டர் ஆஸிலேட்டிங் பவர் ஆம்ப்ளிஃபையர் (MOPA) கட்டமைப்புகள் அடங்கும். அவற்றில், உயர் செயல்திறனை அடையும் திறன் காரணமாக MOPA அமைப்பு தற்போதைய ஆராய்ச்சி மையங்களில் ஒன்றாக மாறியுள்ளது.துடிப்புள்ள லேசர்சரிசெய்யக்கூடிய துடிப்பு அகலம் மற்றும் மறுநிகழ்வு அதிர்வெண் கொண்ட வெளியீடு (துடிப்பு அகலம் மற்றும் மறுநிகழ்வு அதிர்வெண் என குறிப்பிடப்படுகிறது).

MOPA லேசரின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை பின்வருமாறு: பிரதான ஆஸிலேட்டர் (MO) ஒரு உயர் செயல்திறன் கொண்ட விதை மூலமாகும்.குறைக்கடத்தி லேசர்இது நேரடி துடிப்பு பண்பேற்றம் மூலம் சரிசெய்யக்கூடிய அளவுருக்களுடன் விதை சமிக்ஞை ஒளியை உருவாக்குகிறது. ஃபீல்ட் புரோகிராம் செய்யக்கூடிய கேட் அரே (FPGA) பிரதான கட்டுப்பாடு, சரிசெய்யக்கூடிய அளவுருக்களுடன் துடிப்பு மின்னோட்ட சமிக்ஞைகளை வெளியிடுகிறது, இவை விதை மூலத்தை இயக்கவும் விதை ஒளியின் ஆரம்ப பண்பேற்றத்தை முடிக்கவும் டிரைவ் சர்க்யூட்டால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. FPGA பிரதான கட்டுப்பாட்டு பலகையிலிருந்து கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளைப் பெற்ற பிறகு, பம்ப் மூல இயக்கி சுற்று பம்ப் ஒளியை உருவாக்க பம்ப் மூலத்தைத் தொடங்குகிறது. விதை ஒளி மற்றும் பம்ப் ஒளி பீம் ஸ்ப்ளிட்டரால் இணைக்கப்பட்ட பிறகு, அவை முறையே இரண்டு-நிலை ஆப்டிகல் பெருக்க தொகுதியில் உள்ள Yb3+ -டோப் செய்யப்பட்ட இரட்டை-கிளாட் ஆப்டிகல் ஃபைபரில் (YDDCF) செலுத்தப்படுகின்றன. இந்தச் செயல்பாட்டின் போது, ​​Yb3+ அயனிகள் பம்ப் ஒளியின் ஆற்றலை உறிஞ்சி மக்கள்தொகை தலைகீழ் விநியோகத்தை உருவாக்குகின்றன. பின்னர், பயண அலை பெருக்கம் மற்றும் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு கொள்கைகளின் அடிப்படையில், விதை சமிக்ஞை ஒளி இரண்டு-நிலை ஆப்டிகல் பெருக்க தொகுதியில் அதிக சக்தி ஆதாயத்தை அடைகிறது, இறுதியில் அதிக சக்தியை வெளியிடுகிறது.நானோ வினாடி துடிப்புள்ள லேசர்உச்ச சக்தியின் அதிகரிப்பு காரணமாக, பெருக்கப்பட்ட துடிப்பு சமிக்ஞை ஆதாய கிளாம்பிங் விளைவு காரணமாக துடிப்பு அகல சுருக்கத்தை அனுபவிக்கக்கூடும். நடைமுறை பயன்பாடுகளில், வெளியீட்டு சக்தியை மேலும் மேம்படுத்தவும் செயல்திறனைப் பெறவும் பல-நிலை பெருக்க கட்டமைப்புகள் பெரும்பாலும் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன.

MOPA லேசர் சுற்று அமைப்பு ஒரு FPGA பிரதான கட்டுப்பாட்டு பலகை, ஒரு பம்ப் மூலம், ஒரு விதை மூலம், ஒரு இயக்கி சுற்று பலகை, ஒரு பெருக்கி போன்றவற்றைக் கொண்டுள்ளது. FPGA பிரதான கட்டுப்பாட்டு பலகை, சரிசெய்யக்கூடிய அலைவடிவங்கள், துடிப்பு அகலங்கள் (5 முதல் 200ns) மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் வரும் விகிதங்கள் (30 முதல் 900kHz) கொண்ட துடிப்பு மின் சமிக்ஞைகளை உருவாக்குவதன் மூலம் சரிசெய்யக்கூடிய அளவுருக்கள் கொண்ட MW-நிலை மூல விதை ஒளி துடிப்புகளை வெளியிட விதை மூலத்தை இயக்குகிறது. இந்த சமிக்ஞை தனிமைப்படுத்தி வழியாக முன் பெருக்கி மற்றும் பிரதான பெருக்கியால் ஆன இரண்டு-நிலை ஒளியியல் பெருக்க தொகுதிக்கு உள்ளிடப்படுகிறது, மேலும் இறுதியாக கோலிமேஷன் செயல்பாட்டுடன் ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்தி மூலம் உயர்-ஆற்றல் குறுகிய-துடிப்பு லேசரை வெளியிடுகிறது. விதை மூலமானது நிகழ்நேரத்தில் வெளியீட்டு சக்தியைக் கண்காணித்து FPGA பிரதான கட்டுப்பாட்டு பலகைக்குத் திருப்பி அனுப்ப ஒரு உள் ஒளிக்கற்றையுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. பம்ப் மூலங்கள் 1, 2 மற்றும் 3 இன் திறப்பு மற்றும் மூடுதல் செயல்பாடுகளை அடைய பிரதான கட்டுப்பாட்டு பலகை பம்ப் டிரைவ் சுற்றுகள் 1 மற்றும் 2 ஐ கட்டுப்படுத்துகிறது.ஒளிக்கண்டறிப்பான்சமிக்ஞை ஒளி வெளியீட்டைக் கண்டறியத் தவறினால், விதை ஒளி உள்ளீடு இல்லாததால் YDDCF மற்றும் ஆப்டிகல் சாதனங்களுக்கு சேதம் ஏற்படுவதைத் தடுக்க பிரதான கட்டுப்பாட்டு வாரியம் பம்ப் மூலத்தை அணைக்கும்.

MOPA லேசர் ஆப்டிகல் பாதை அமைப்பு முழு-ஃபைபர் அமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது மற்றும் ஒரு முக்கிய அலைவு தொகுதி மற்றும் இரண்டு-நிலை பெருக்க தொகுதியைக் கொண்டுள்ளது. பிரதான அலைவு தொகுதி 1064nm மைய அலைநீளம், 3nm வரி அகலம் மற்றும் 400mW அதிகபட்ச தொடர்ச்சியான வெளியீட்டு சக்தி கொண்ட ஒரு குறைக்கடத்தி லேசர் டையோடு (LD) விதை மூலமாக எடுத்துக்கொள்கிறது, மேலும் அதை 99%@1063.94nm பிரதிபலிப்புத்தன்மை மற்றும் 3.5nm வரி அகலம் கொண்ட ஃபைபர் பிராக் கிரேட்டிங் (FBG) உடன் இணைத்து அலைநீளத் தேர்வு அமைப்பை உருவாக்குகிறது. 2-நிலை பெருக்க தொகுதி ஒரு தலைகீழ் பம்ப் வடிவமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது, மேலும் 8 மற்றும் 30μm மைய விட்டம் கொண்ட YDDCF முறையே ஆதாய ஊடகமாக கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது. தொடர்புடைய பூச்சு பம்ப் உறிஞ்சுதல் குணகங்கள் முறையே 1.0 மற்றும் 2.1dB/m@915nm ஆகும்.