Conhecimento profissional

Amplificador de potência do oscilador mestre

2022-03-24
Amplificador de potência do oscilador mestre. Em comparação com os lasers sólidos e gasosos tradicionais, os lasers de fibra têm as seguintes vantagens: alta eficiência de conversão (eficiência de conversão de luz para luz acima de 60%), baixo limiar de laser; estrutura simples, material de trabalho é meio flexível, fácil de usar; alta qualidade do feixe (é fácil se aproximar do limite de difração); a saída do laser tem muitas linhas espectrais e uma ampla faixa de ajuste (455 ~ 3500nm); tamanho pequeno, peso leve, bom efeito de dissipação de calor e longa vida útil.
No entanto, devido à potência de saída relativamente baixa, sua faixa de aplicação tem sido bastante limitada. Com a maturidade gradual da tecnologia de fabricação de fibra dupla e laser semicondutor (LD) de alta potência, a potência de saída dos lasers de fibra foi bastante aprimorada e sua faixa de aplicação também foi bastante expandida. Os lasers de pulso ultracurto com alta potência e alta qualidade de feixe têm perspectivas de aplicação atraentes nas áreas de comunicação por fibra óptica, médica, militar e biológica, e se tornaram um dos pontos de pesquisa atuais.
Existem duas maneiras principais de obter laser de pulso ultracurto em fibra óptica: tecnologia de bloqueio de modo e tecnologia de comutação Q. Os lasers de fibra pulsada de modo bloqueado usam principalmente vários fatores para modular os modos longitudinais oscilantes na cavidade. Quando cada modo longitudinal tem uma relação de fase definida e a diferença de fase entre quaisquer modos longitudinais adjacentes é constante, a superposição coerente pode ser alcançada para obter pulsos ultracurtos. , a largura do pulso pode atingir a ordem de subpicossegundos a subfemtossegundos. O laser de fibra pulsada Q-switched é inserir um dispositivo de comutação Q no ressonador do laser e realizar a saída do laser pulsado alterando periodicamente a perda na cavidade, e a largura do pulso pode atingir a ordem de 10-9 s. Usando a tecnologia Q-switched ou mode-locked, pode-se obter uma potência de pico muito alta, mas a energia de pulso obtida por um único laser Q-switched ou mode-locked é frequentemente muito limitada, o que limita seu escopo de aplicação. Para melhorar ainda mais a energia do pulso, é necessário usar a tecnologia de amplificação, ou seja, o uso da estrutura de amplificação de potência do oscilador principal (MOPA). O laser pulsado de alta energia obtido na fibra com esta estrutura tem o mesmo comprimento de onda e frequência de repetição que a fonte de luz de semente, e a forma e a largura do pulso no domínio do tempo são quase inalteradas. A fonte de luz de semente com uma certa frequência de repetição e largura de pulso é selecionada como o oscilador principal, e a saída de laser pulsada de alta energia necessária pode ser obtida após a amplificação de potência. Portanto, é uma escolha ideal usar a principal tecnologia de amplificação de potência de oscilação para obter alta energia de pulso e alta potência média de saída.
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