Profesjonell kunnskap

Master oscillator fiberforsterker

2022-07-20
Hovedoscillatorfiberforsterkeren (MOFA, MOPFA eller fiber MOPA) er forskjellig fra hovedoscillatoreffektforsterkeren (MOPA), som betyr at effektforsterkeren i systemet er en fiberforsterker. Sistnevnte er vanligvis høyeffekts pumpede kledningsforsterkere, vanligvis produsert ved bruk av ytterbium-dopete fibre.
Fordelene med denne fiberbaserte effektforsterkeren er:
Høy utgangseffekt, høy effekteffektivitet;
Cooler er enklere;
Høy strålekvalitet, ofte nær diffraksjonsgrensen;

Forsterkningen kan være så høy som titalls dB. Og mange bulkforsterkere, spesielt med høy gjennomsnittlig utgangseffekt, har svært lav forsterkning.


Figur 1: MOPA-skjema av en ett-trinns pumpekjerne. For høyere effekt må en ekstra dobbeltkledd fiberforsterker legges til. Frølaserdioder kan fungere i det pulserte domenet


Imidlertid har bruken av optiske fibre også noen ulemper:
På grunn av eksistensen av ulike fiber ikke-lineære effekter, er det vanskelig å oppnå høy toppeffekt og pulsenergi i pulsede systemer. For eksempel, for fiberoptiske enheter, er energier på noen få millijoule allerede høye i nanosekunders pulsede systemer, og bulklasere kan levere enda høyere energier. I enkeltfrekvenssystemer kan stimulert Brillouin-spredning i stor grad begrense utgangseffekten.
På grunn av sin høye forsterkning er fiberforsterkere spesielt følsomme for bakrefleksjoner. Når strømmen er veldig høy, er det vanskelig å løse dette problemet med Faraday-isolatorer.
Polarisasjonstilstanden er vanligvis ustabil med mindre polarisasjonsvedlikeholdende fibre brukes.
Det er fordelaktig å bruke forsterkningssvitsjede laserdioder som frølasere i fiber-MOPAer. Denne enheten kan sammenlignes med Q-switched lasere, for eksempel i applikasjoner i lasermarkedet. En del av denne fordelen ligger i fleksibiliteten til utgangsformen: ikke bare pulsrepetisjonshastigheten, men også pulslengden og -formen, og selvfølgelig pulsenergien, kan justeres.
Et problem som bør vurderes i MOFAer er metningseffekten, som er lav selv i et dobbeltkledd fiber med stort modusområde i forhold til den vanlige utgangseffekten. Derfor kan kraftutvinning være like effektivt som fiberlasere, selv ved relativt lave frøeffekter.

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept