Бүхэл шилэн MOPA бүтэцтэй өндөр хүчин чадалтай импульсийн лазер

Өндөр хүчин чадалтай импульсийн лазербүхэл шилэн MOPA бүтэцтэй

Шилэн лазерын үндсэн бүтцийн төрлүүдэд дан резонатор, цацрагийн хослол болон мастер хэлбэлзлийн чадлын өсгөгч (MOPA) бүтэц орно. Эдгээрийн дотор MOPA бүтэц нь өндөр гүйцэтгэлд хүрэх чадварынхаа ачаар одоогийн судалгааны гол цэгүүдийн нэг болсон.импульсийн лазертохируулж болох импульсийн өргөн ба давталтын давтамжтай гаралт (импульсийн өргөн ба давталтын давтамж гэж нэрлэдэг).

MOPA лазерын ажиллах зарчим дараах байдалтай байна: Гол осциллятор (MO) нь өндөр хүчин чадалтай үрийн эх үүсвэр юм.хагас дамжуулагч лазершууд импульсийн модуляцаар дамжуулан тохируулж болох параметрүүдтэй үрийн дохионы гэрлийг үүсгэдэг. Field Programmable gate Array (FPGA) гол удирдлага нь тохируулж болох параметрүүдтэй импульсийн гүйдлийн дохиог гаргадаг бөгөөд эдгээрийг хөтлөх хэлхээгээр хянаж, үрийн эх үүсвэрийг ажиллуулж, үрийн гэрлийн анхны модуляцийг гүйцээдэг. FPGA гол удирдлагын самбараас удирдлагын зааврыг хүлээн авсны дараа насосны эх үүсвэрийн хөтлөх хэлхээ нь насосны гэрлийг үүсгэхийн тулд насосны эх үүсвэрийг эхлүүлдэг. Үрийн гэрэл болон насосны гэрлийг цацрагийн хуваагчаар холбосны дараа тэдгээрийг хоёр үе шаттай оптик олшруулалтын модульд Yb3+ хольцтой давхар бүрхүүлтэй оптик шилэн кабель (YDDCF) руу тус тус шахдаг. Энэ процессын явцад Yb3+ ионууд нь насосны гэрлийн энергийг шингээж популяцийн урвуу тархалтыг үүсгэдэг. Үүний дараа аялах долгионы олшруулалт болон өдөөгдсөн ялгаруулалтын зарчимд үндэслэн үрийн дохионы гэрэл нь хоёр үе шаттай оптик олшруулалтын модульд өндөр чадлын өсөлтийг бий болгож, эцэст нь өндөр чадлын гаралтыг бий болгодог.наносекундын импульсийн лазерОргил чадлын өсөлтөөс шалтгаалан олшруулсан импульсийн дохио нь олшруулалтын хавчих нөлөөнөөс болж импульсийн өргөн шахалтыг мэдэрч болзошгүй. Практик хэрэглээнд гаралтын чадлыг цаашид нэмэгдүүлэх, үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд олон үе шаттай олшруулалтын бүтцийг ихэвчлэн ашигладаг.

MOPA лазер хэлхээний систем нь FPGA гол удирдлагын самбар, насосны эх үүсвэр, үрийн эх үүсвэр, драйверын хэлхээний самбар, өсгөгч гэх мэтээс бүрдэнэ. FPGA гол удирдлагын самбар нь тохируулж болох долгионы хэлбэр, импульсийн өргөн (5-200 нс), давталтын хурд (30-900 кГц) бүхий импульсийн цахилгаан дохиог үүсгэх замаар үрийн эх үүсвэрийг тохируулж болох параметрүүдтэй MW түвшний түүхий үрийн гэрлийн импульс гаргахад хүргэдэг. Энэ дохиог тусгаарлагчаар дамжуулан урьдчилан өсгөгч болон гол өсгөгчөөс бүрдсэн хоёр үе шаттай оптик өсгөлтийн модуль руу оруулж, эцэст нь коллимация функцтэй оптик тусгаарлагчаар дамжуулан өндөр энергийн богино импульсийн лазер гаргадаг. Үрийн эх үүсвэр нь гаралтын чадлыг бодит цаг хугацаанд хянаж, FPGA гол удирдлагын самбарт буцааж өгөх дотоод фотодетектороор тоноглогдсон. Үндсэн удирдлагын самбар нь насосны хөтчийн хэлхээ 1 ба 2-ыг хянаж, насосны эх үүсвэр 1, 2 ба 3-ыг нээх, хаах үйлдлийг гүйцэтгэдэг. ҮедфотодетекторХэрэв дохионы гэрлийн гаралтыг илрүүлж чадахгүй бол үрийн гэрлийн оролт байхгүйгээс болж YDDCF болон оптик төхөөрөмжүүдэд гэмтэл учруулахаас сэргийлж гол удирдлагын самбар нь насосны эх үүсвэрийг унтраана.

MOPA лазер оптик замын систем нь бүхэл шилэн бүтцийг ашигладаг бөгөөд гол хэлбэлзлийн модуль болон хоёр үе шаттай олшруулалтын модулиас бүрдэнэ. Гол хэлбэлзлийн модуль нь 1064нм төв долгионы урт, 3нм шугамын өргөн, 400мВт-ын хамгийн их тасралтгүй гаралтын чадалтай хагас дамжуулагч лазер диод (LD)-ийг үрийн эх үүсвэр болгон авч, долгионы уртын сонголтын системийг бүрдүүлэхийн тулд 99%@1063.94нм тусгал, 3.5нм шугамын өргөнтэй шилэн Брэгг тор (FBG)-тэй нэгтгэдэг. 2 үе шаттай олшруулалтын модуль нь урвуу насосны загварыг ашигладаг бөгөөд 8 ба 30μм цөмийн диаметртэй YDDCF нь тус тус олшруулалтын орчин болгон тохируулагдсан байдаг. Харгалзах бүрхүүлийн насосны шингээлтийн коэффициент нь тус тус 1.0 ба 2.1dB/m@915nm байна.