Професійні знання

Оптоволоконний підсилювач головного генератора

2022-07-20
Оптоволоконний підсилювач основного генератора (MOFA, MOPFA або волоконний MOPA) відрізняється від підсилювача потужності основного генератора (MOPA), що означає, що підсилювач потужності в системі є волоконним підсилювачем. Останні, як правило, є високопотужними підсилювачами оболонки з накачуванням, які зазвичай виготовляються з використанням волокон, легованих ітербієм.
Переваги цього оптоволоконного підсилювача потужності:
Висока вихідна потужність, висока енергоефективність;
Кулер простіше;
Висока якість променя, часто близька до межі дифракції;

Посилення може досягати десятків дБ. І багато об'ємних підсилювачів, особливо з високою середньою вихідною потужністю, мають дуже низький коефіцієнт підсилення.


Малюнок 1: Схема MOPA сердечника одноступінчастого насоса. Для більшої потужності необхідно додати другий волоконний підсилювач із подвійною оболонкою. Затравочні лазерні діоди можуть працювати в імпульсній області


Однак використання оптичних волокон також має деякі недоліки:
Через існування різноманітних волоконних нелінійних ефектів важко отримати високу пікову потужність та енергію імпульсу в імпульсних системах. Наприклад, для волоконно-оптичних пристроїв енергія в декілька міліджоулів уже є високою в наносекундних імпульсних системах, а об’ємні лазери можуть доставляти навіть вищу енергію. В одночастотних системах вимушене бріллюенівське розсіювання може значно обмежити вихідну потужність.
Завдяки високому посиленню волоконно-оптичні підсилювачі особливо чутливі до зворотних відбитків. Коли потужність дуже висока, цю проблему важко вирішити за допомогою ізоляторів Фарадея.
Стан поляризації зазвичай нестабільний, якщо не використовуються волокна, що зберігають поляризацію.
Вигідно використовувати лазерні діоди з перемиканням підсилення як затравкові лазери у волоконних MOPA. Цей пристрій можна порівняти з лазерами з модуляцією добротності, наприклад, у застосуванні на лазерному ринку. Частина цієї переваги полягає в гнучкості вихідної форми: можна регулювати не тільки частоту повторення імпульсів, але також довжину та форму імпульсу, і, звичайно, енергію імпульсу.
Проблемою, яку слід враховувати в MOFA, є потужність насичення, яка є низькою навіть у волокні з подвійною оболонкою з великою площею моди порівняно зі звичайною вихідною потужністю. Таким чином, відбір електроенергії може бути таким же ефективним, як і волоконний лазер, навіть при відносно низькій початковій потужності.

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