Laser pulsa kakuatan luhur kalayan struktur MOPA sadaya serat

Laser pulsa kakuatan luhurkalayan struktur MOPA sadaya serat

Jenis struktural utama laser serat kalebet struktur resonator tunggal, kombinasi sinar sareng master oscillating power amplifier (MOPA). Di antarana, struktur MOPA parantos janten salah sahiji hotspot panalungtikan ayeuna kusabab kamampuanna pikeun ngahontal kinerja anu luhur.laser pulsakaluaran kalayan lébar pulsa sareng frékuénsi pangulangan anu tiasa disaluyukeun (disebat lébar pulsa sareng frékuénsi pangulangan).

Prinsip kerja laser MOPA nyaéta sapertos kieu: Osilator utama (MO) nyaéta sumber siki kinerja tinggilaser semikonduktoranu ngahasilkeun lampu sinyal siki kalayan parameter anu tiasa disaluyukeun ngalangkungan modulasi pulsa langsung. Kontrol utama Field Programmable gate Array (FPGA) ngaluarkeun sinyal arus pulsa kalayan parameter anu tiasa disaluyukeun, anu dikontrol ku sirkuit drive pikeun ngoperasikeun sumber siki sareng ngalengkepan modulasi awal lampu siki. Saatos nampi pitunjuk kontrol tina papan kontrol utama FPGA, sirkuit drive sumber pompa ngamimitian sumber pompa pikeun ngahasilkeun lampu pompa. Saatos lampu siki sareng lampu pompa digandengkeun ku beam splitter, masing-masing disuntikkeun kana serat optik double-clad anu didoping Yb3+ (YDDCF) dina modul amplifikasi optik dua tahap. Salila prosés ieu, ion Yb3+ nyerep énergi lampu pompa pikeun ngabentuk distribusi inversi populasi. Salajengna, dumasar kana prinsip amplifikasi gelombang perjalanan sareng émisi anu dirangsang, lampu sinyal siki ngahontal gain daya anu luhur dina modul amplifikasi optik dua tahap, pamustunganana ngaluarkeun daya anu luhurlaser pulsa nanodetikKusabab kanaékan daya puncak, sinyal pulsa anu dikuatkeun tiasa ngalaman komprési lébar pulsa kusabab pangaruh penjepitan gain. Dina aplikasi praktis, struktur amplifikasi multi-tahap sering diadopsi pikeun ningkatkeun daya kaluaran sareng efisiensi gain.

Sistem sirkuit laser MOPA diwangun ku papan kontrol utama FPGA, sumber pompa, sumber siki, papan sirkuit supir, amplifier, jsb. Papan kontrol utama FPGA ngagerakkeun sumber siki pikeun ngaluarkeun pulsa cahaya siki atah tingkat MW kalayan parameter anu tiasa disaluyukeun ku cara ngahasilkeun sinyal listrik pulsa kalayan bentuk gelombang anu tiasa disaluyukeun, lébar pulsa (5 dugi ka 200ns), sareng laju pangulangan (30 dugi ka 900kHz). Sinyal ieu diasupkeun ngaliwatan isolator ka modul amplifikasi optik dua tahap anu diwangun ku preamplifier sareng amplifier utama, sareng pamustunganana ngaluarkeun laser pulsa pondok énergi tinggi ngaliwatan isolator optik kalayan fungsi kolimasi. Sumber siki dilengkepan ku fotodetektor internal pikeun ngawas daya kaluaran sacara real time sareng ngirimkeunana deui ka papan kontrol utama FPGA. Papan kontrol utama ngontrol sirkuit drive pompa 1 sareng 2 pikeun ngahontal operasi muka sareng nutup sumber pompa 1, 2 sareng 3. NalikafotodetektorUpami gagal ngadeteksi kaluaran lampu sinyal, papan kontrol utama bakal mareuman sumber pompa pikeun nyegah karusakan kana YDDCF sareng alat optik kusabab kurangna input lampu siki.

Sistem jalur optik laser MOPA nganut struktur sadaya serat sareng diwangun ku modul osilasi utama sareng modul amplifikasi dua tahap. Modul osilasi utama nganggo dioda laser semikonduktor (LD) kalayan panjang gelombang pusat 1064 nm, lébar garis 3 nm, sareng daya kaluaran kontinyu maksimum 400 mW salaku sumber siki, teras ngagabungkeunana sareng grating serat Bragg (FBG) kalayan réfléksitivitas 99% @ 1063.94 nm sareng lébar garis 3.5 nm pikeun ngabentuk sistem pamilihan panjang gelombang. Modul amplifikasi 2 tahap nganut desain pompa tibalik, sareng YDDCF kalayan diaméter inti 8 sareng 30 μm masing-masing dikonfigurasi salaku média gain. Koéfisién panyerepan pompa palapis anu saluyu nyaéta 1.0 sareng 2.1 dB / m @ 915 nm, masing-masing.