Despre MOPA

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier - Amplificator de Putere al Oscilatorului Principal) este o arhitectură laser care îmbunătățește performanța de ieșire prin separarea sursei de inițiere (oscilatorul principal) de etajul de amplificare a puterii. Conceptul de bază implică generarea unui semnal de impuls de inițiere de înaltă calitate cu ajutorul oscilatorului principal (MO), care este apoi amplificat energetic de amplificatorul de putere (PA), furnizând în cele din urmă impulsuri laser de mare putere, cu fascicul de înaltă calitate și cu parametri controlabili. Această arhitectură este utilizată pe scară largă în procesarea industrială, cercetarea științifică și aplicațiile medicale.

1.Avantajele cheie ale amplificării MOPA

1.Parametri flexibili și controlabili:

- Lățime impuls reglabilă independent:

Lățimea impulsului de însămânțare poate fi ajustată independent de etajul amplificatorului, variind de obicei de la 1 ns la 200 ns.

- Rată de repetiție reglabilă:

Acceptă o gamă largă de rate de repetiție a impulsurilor, de la impulsuri cu o singură lovitură până la impulsuri de înaltă frecvență la nivel de MHz, pentru a satisface diverse nevoi de procesare (de exemplu, marcare de mare viteză și gravare profundă).

2.Calitatea fazei lungi:
Caracteristicile de zgomot redus ale sursei de semințe sunt menținute după amplificare, oferind o calitate a fasciculului aproape limitată de difracție (M² < 1,3), potrivită pentru prelucrarea de precizie.

③Energie și stabilitate ridicate ale impulsurilor:
Cu amplificarea în mai multe etape, energia unui singur impuls poate atinge nivelul milijoulelor cu fluctuații minime de energie (<1%), ideal pentru aplicații industriale de înaltă precizie.

④Capacitate de procesare la rece:
Cu impulsuri scurte (de exemplu, în domeniul nanosecundelor), efectele termice asupra materialelor pot fi reduse la minimum, permițând prelucrarea fină a materialelor fragile precum sticla și ceramica.

2. Oscilator principal (MO):

MO generează impulsuri de inițiere de putere redusă, dar controlate cu precizie. Sursa de inițiere este de obicei un laser semiconductor (LD) sau un laser cu fibră, producând impulsuri prin modulație directă sau externă.

3.Amplificator de putere (PA):

Sistemul PA utilizează amplificatoare cu fibră optică (cum ar fi fibra dopată cu yterbiu, YDF) pentru a amplifica impulsurile de inițiere în mai multe etape, crescând semnificativ energia impulsurilor și puterea medie. Proiectarea amplificatorului trebuie să evite efectele neliniare, cum ar fi împrăștierea Brillouin stimulată (SBS) și împrăștierea Raman stimulată (SRS), menținând în același timp o calitate ridicată a fasciculului.

MOPA vs. lasere cu fibră tradiționale cu comutare Q