Жоғары қуатты импульстік лазертолық талшықты MOPA құрылымымен
Талшықты лазерлердің негізгі құрылымдық түрлеріне бір резонаторлық, сәулелік комбинация және негізгі тербелмелі күшті күшейткіш (MOPA) құрылымдары жатады. Олардың ішінде MOPA құрылымы жоғары өнімділікке қол жеткізу қабілетіне байланысты қазіргі зерттеу нүктелерінің біріне айналды.импульстік лазерреттелетін импульс ені мен қайталану жиілігі бар шығыс (импульс ені және қайталау жиілігі деп аталады).
MOPA лазерінің жұмыс принципі келесідей: Негізгі осциллятор (МО) өнімділігі жоғары тұқым көзі болып табылады.жартылай өткізгіш лазертікелей импульстік модуляция арқылы реттелетін параметрлері бар тұқым сигналдық жарығын жасайды. Field Programmable Gate Array (FPGA) негізгі басқару құралы тұқым көзін басқару және тұқым жарығын бастапқы модуляциялауды аяқтау үшін жетек тізбегі арқылы басқарылатын реттелетін параметрлері бар импульстік ток сигналдарын шығарады. FPGA негізгі басқару тақтасынан басқару нұсқауларын алғаннан кейін сорғы көзі жетек тізбегі сорғы жарығын жасау үшін сорғы көзін іске қосады. Тұқым жарығы мен сорғы жарығы сәуле бөлгішімен біріктірілгеннен кейін, олар сәйкесінше екі сатылы оптикалық күшейту модуліндегі Yb3+ қоспасы бар қос қапталған оптикалық талшыққа (YDDCF) енгізіледі. Бұл процесс кезінде Yb3+ иондары популяцияның инверсиялық таралуын қалыптастыру үшін сорғы жарығының энергиясын сіңіреді. Кейіннен, қозғалатын толқынды күшейту және ынталандырылған эмиссия принциптеріне сүйене отырып, тұқымдық сигнал жарығы екі сатылы оптикалық күшейту модулінде жоғары қуатты арттыруға қол жеткізеді, сайып келгенде, жоғары қуатты шығарады.наносекундтық импульстік лазер. Ең жоғары қуаттың ұлғаюына байланысты күшейтілген импульстік сигнал күшейту қысқыш әсерінен импульс енінің қысылуына ұшырауы мүмкін. Практикалық қолданбаларда шығыс қуатын одан әрі арттыру және тиімділікті арттыру үшін көп сатылы күшейту құрылымдары жиі қолданылады.
MOPA лазерлік схема жүйесі FPGA негізгі басқару тақтасынан, сорғы көзінен, тұқым көзінен, драйвер схемасынан, күшейткіштен және т.б. тұрады. FPGA негізгі басқару тақтасы импульстік электр сигналдарын, импульстік ені бар және толқын пішінін50 генерациялау арқылы реттелетін параметрлері бар MW деңгейіндегі шикі тұқым жарық импульстарын шығару үшін тұқым көзін басқарады. қайталау жиілігі (30-дан 900 кГц-ке дейін). Бұл сигнал оқшаулағыш арқылы алдын ала күшейткіш пен негізгі күшейткіштен тұратын екі сатылы оптикалық күшейту модуліне енгізіледі және соңында коллимация функциясы бар оптикалық изолятор арқылы жоғары энергиялы қысқа импульстік лазерді шығарады. Тұқым көзі нақты уақытта шығыс қуатын бақылау және оны FPGA негізгі басқару тақтасына қайтару үшін ішкі фотодетектормен жабдықталған. Негізгі басқару тақтасы 1, 2 және 3 сорғы көздерін ашу және жабу операцияларына қол жеткізу үшін сорғы жетектерінің 1 және 2 тізбектерін басқарады.фотодетекторсигнал шамының шығысын анықтай алмаса, негізгі басқару тақтасы тұқым жарығы кірісінің болмауына байланысты YDDCF және оптикалық құрылғылардың зақымдалуын болдырмау үшін сорғы көзін өшіреді.
MOPA лазерлік оптикалық жол жүйесі толық талшықты құрылымды қабылдайды және негізгі тербеліс модулінен және екі сатылы күшейту модулінен тұрады. Негізгі тербеліс модулі тұқым көзі ретінде орталық толқын ұзындығы 1064 нм, желінің ені 3 нм және максималды үздіксіз шығу қуаты 400 мВт болатын жартылай өткізгіш лазерлік диодты (LD) алады және оны шағылыстыру қабілеті 99%@95m.-ге дейін линия 95м.-ге дейінгі талшықты Bragg торымен (FBG) біріктіреді. толқын ұзындығын таңдау жүйесі. 2 сатылы күшейту модулі кері сорғы дизайнын қабылдайды және сәйкесінше 8 және 30 мкм өзек диаметрі бар YDDCF күшейту құралы ретінде конфигурацияланады. Сәйкес жабын сорғысының сіңіру коэффициенттері сәйкесінше 1,0 және 2,1дБ/м@915нм.
Жіберу уақыты: 17 қыркүйек 2025 ж