Бүх шилэн MOPA бүтэцтэй өндөр хүчин чадалтай импульсийн лазер

Өндөр хүчин чадалтай импульсийн лазербүх шилэн MOPA бүтэцтэй

Шилэн лазерын бүтцийн үндсэн төрлүүд нь дан резонатор, цацрагийн хослол, мастер хэлбэлздэг цахилгаан өсгөгч (MOPA) бүтэц юм. Тэдгээрийн дотроос MOPA бүтэц нь өндөр гүйцэтгэлд хүрэх чадвартай тул одоогийн судалгааны халуун цэгүүдийн нэг болжээ.импульсийн лазеримпульсийн өргөн ба давталтын давтамжийг тохируулах боломжтой гаралт (импульсийн өргөн ба давталтын давтамж гэж нэрлэдэг).

MOPA лазерын ажиллах зарчим нь дараах байдалтай байна: Үндсэн осциллятор (MO) нь өндөр хүчин чадалтай үрийн эх үүсвэр юм.хагас дамжуулагч лазершууд импульсийн модуляцаар тохируулж болох параметр бүхий үрийн дохионы гэрлийг үүсгэдэг. Field Programmable gate Array (FPGA) үндсэн удирдлага нь тохируулж параметр бүхий импульсийн гүйдлийн дохиог гаргадаг бөгөөд эдгээр нь үрийн эх үүсвэрийг ажиллуулж, үрийн гэрлийн анхны модуляцийг дуусгахын тулд хөтчийн хэлхээгээр хянагддаг. FPGA үндсэн хяналтын самбараас хяналтын зааврыг хүлээн авсны дараа насосны эх үүсвэрийн хөтчийн хэлхээ нь насосны гэрлийг үүсгэхийн тулд насосны эх үүсвэрийг эхлүүлнэ. Үрийн гэрэл ба насосны гэрлийг цацраг задлагчаар холбосны дараа тэдгээрийг хоёр үе шаттай оптик өсгөлтийн модуль дахь Yb3+ -дэвхжүүлсэн давхар бүрсэн оптик шилэнд (YDDCF) шахдаг. Энэ процессын явцад Yb3+ ионууд нь насосны гэрлийн энергийг шингээж, популяцийн инверсийн тархалтыг үүсгэдэг. Дараа нь долгионы олшруулалт болон өдөөгдсөн ялгаруулалтын зарчимд тулгуурлан үрийн дохионы гэрэл нь хоёр үе шаттай оптик өсгөлтийн модульд өндөр чадлын өсөлтийг бий болгож, эцэст нь өндөр чадлын гаралтыг гаргадаг.нано секундын импульсийн лазер. Оргил чадлын өсөлтөөс болж олшруулсан импульсийн дохио нь олзыг хавчих нөлөөгөөр импульсийн өргөнийг шахаж болно. Практик хэрэглээнд гаралтын хүчийг нэмэгдүүлэх, үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд олон үе шаттай өсгөлтийн бүтцийг ихэвчлэн ашигладаг.

MOPA лазер хэлхээний систем нь FPGA үндсэн хяналтын самбар, шахуургын эх үүсвэр, үрийн эх үүсвэр, драйверийн хэлхээний самбар, өсгөгч гэх мэт зүйлсээс бүрдэнэ. FPGA үндсэн хяналтын самбар нь импульсийн цахилгаан дохиог (долгионы 0 болон тохируулгатай 0) үүсгэх замаар тохируулж параметр бүхий MW түвшний түүхий үрийн гэрлийн импульс гаргахын тулд үрийн эх үүсвэрийг жолооддог. давталтын хурд (30-аас 900 кГц). Энэ дохио нь тусгаарлагчаар дамжуулан урьдчилсан өсгөгч болон үндсэн өсгөгчөөс бүрдэх хоёр үе шаттай оптик өсгөлтийн модуль руу орж, эцэст нь коллиматорын функцтэй оптик тусгаарлагчаар дамжуулан өндөр энергийн богино импульсийн лазерыг гаргадаг. Үрийн эх үүсвэр нь гаралтын хүчийг бодит цаг хугацаанд хянаж, FPGA үндсэн хяналтын самбарт буцааж өгөх дотоод фотодетектороор тоноглогдсон. Үндсэн хяналтын самбар нь насосны эх үүсвэр 1, 2, 3-ыг нээх, хаах ажиллагааг хангахын тулд насосны хөтөч 1 ба 2-ын хэлхээг удирддаг.фото илрүүлэгчдохионы гэрлийн гаралтыг илрүүлж чадахгүй бол үндсэн хяналтын самбар нь үрийн гэрлийн оролт байхгүйгээс YDDCF болон оптик төхөөрөмжүүдийг гэмтээхээс сэргийлж насосны эх үүсвэрийг унтраана.

MOPA лазер оптик замын систем нь бүх шилэн бүтэцтэй бөгөөд гол хэлбэлзлийн модуль болон хоёр үе шаттай өсгөлтийн модулиас бүрдэнэ. Гол хэлбэлзлийн модуль нь төвийн долгионы урт 1064 нм, шугамын өргөн нь 3 нм, хамгийн их тасралтгүй гаралтын чадал нь 400 мВт бүхий хагас дамжуулагч лазерын диодыг (LD) үрийн эх үүсвэр болгон авч, түүнийг 99%@95 нм-ийн тусгалтай, 93%@95 нм-ийн өргөнтэй шилэн Бреггийн сараалжтай (FBG) нэгтгэдэг. долгионы уртыг сонгох систем. 2 үе шаттай өсгөлтийн модуль нь урвуу шахуургын загвартай бөгөөд 8 ба 30 μм гол диаметр бүхий YDDCF нь өсгөгч зөөгч болгон тохируулсан. Харгалзах бүрэх насосны шингээлтийн коэффициент нь 915нм @ 1.0 ба 2.1дБ/м байна.