Yuqori quvvatli impulsli lazerto'liq tolali MOPA tuzilishi bilan
Optik tolali lazerlarning asosiy strukturaviy turlariga bitta rezonator, nur kombinatsiyasi va asosiy tebranuvchi quvvat kuchaytirgichi (MOPA) tuzilmalari kiradi. Ular orasida MOPA tuzilishi yuqori unumdorlikka erishish qobiliyati tufayli hozirgi tadqiqot markazlaridan biriga aylandi.impulsli lazersozlanishi mumkin bo'lgan impuls kengligi va takrorlanish chastotasi bilan chiqish (impuls kengligi va takrorlanish chastotasi deb ataladi).
MOPA lazerining ishlash printsipi quyidagicha: Asosiy osilator (MO) yuqori samarali urug' manbai hisoblanadiyarimo'tkazgichli lazerto'g'ridan-to'g'ri impuls modulyatsiyasi orqali sozlanishi mumkin bo'lgan parametrlarga ega urug'lik signal chiroqini ishlab chiqaradi. Field Programmable Gate Array (FPGA) asosiy boshqaruvi sozlanishi mumkin bo'lgan parametrlarga ega impuls oqimi signallarini chiqaradi, ular urug'lik manbasini boshqarish va urug'lik nurining dastlabki modulyatsiyasini yakunlash uchun haydovchi sxemasi tomonidan boshqariladi. FPGA asosiy boshqaruv platasidan boshqaruv ko'rsatmalarini olgandan so'ng, nasos manbai haydovchi sxemasi nasos nurini ishlab chiqarish uchun nasos manbasini ishga tushiradi. Urug'lik nuri va nasos nuri nur ajratgichi bilan bog'langandan so'ng, ular mos ravishda ikki bosqichli optik kuchaytirish modulidagi Yb3+ bilan qo'shilgan ikki qavatli optik tolaga (YDDCF) yuboriladi. Ushbu jarayon davomida Yb3+ ionlari nasos nurining energiyasini yutib, populyatsiya inversiyasi taqsimotini hosil qiladi. Keyinchalik, harakatlanuvchi to'lqin kuchaytirish va stimulyatsiya qilingan emissiya tamoyillariga asoslanib, urug'lik signal chiroqi ikki bosqichli optik kuchaytirish modulida yuqori quvvatga erishadi va oxir-oqibat yuqori quvvatga ega...nanosekundli impulsli lazerEng yuqori quvvatning oshishi tufayli kuchaytirilgan impuls signali kuchaytirish koeffitsientini siqish effekti tufayli impuls kengligining siqilishini boshdan kechirishi mumkin. Amaliy qo'llanmalarda chiqish quvvatini yanada oshirish va samaradorlikni oshirish uchun ko'p bosqichli kuchaytirish tuzilmalari ko'pincha qo'llaniladi.
MOPA lazer sxemasi tizimi FPGA asosiy boshqaruv platasi, nasos manbai, urug' manbai, haydovchi sxemasi platasi, kuchaytirgich va boshqalardan iborat. FPGA asosiy boshqaruv platasi urug' manbasini sozlanishi mumkin bo'lgan to'lqin shakllari, impuls kengligi (5 dan 200ns gacha) va takrorlanish tezligi (30 dan 900 kHz gacha) bo'lgan impulsli elektr signallarini yaratish orqali sozlanishi parametrlarga ega MW darajasidagi xom urug' yorug'lik impulslarini chiqarishga yo'naltiradi. Bu signal izolyator orqali oldindan kuchaytirgich va asosiy kuchaytirgichdan tashkil topgan ikki bosqichli optik kuchaytirish moduliga kiritiladi va nihoyat kollimatsiya funktsiyasiga ega optik izolyator orqali yuqori energiyali qisqa impulsli lazerni chiqaradi. Urug' manbai chiqish quvvatini real vaqt rejimida kuzatib borish va uni FPGA asosiy boshqaruv platasiga qaytarish uchun ichki fotodetektor bilan jihozlangan. Asosiy boshqaruv platasi 1, 2 va 3 nasos manbalarini ochish va yopish operatsiyalarini amalga oshirish uchun 1 va 2 nasos haydovchi sxemalarini boshqaradi. QachonkifotodetektorAgar signal chiroq chiqishi aniqlanmasa, asosiy boshqaruv platasi urug' chiroq kirishining yo'qligi sababli YDDCF va optik qurilmalarga zarar yetkazilishining oldini olish uchun nasos manbasini o'chiradi.
MOPA lazer optik yo'l tizimi to'liq tolali strukturani qabul qiladi va asosiy tebranish moduli va ikki bosqichli kuchaytirish modulidan iborat. Asosiy tebranish moduli markaziy to'lqin uzunligi 1064 nm, chiziq kengligi 3 nm va maksimal uzluksiz chiqish quvvati 400 mVt bo'lgan yarimo'tkazgichli lazer diodini (LD) asosiy manba sifatida oladi va uni to'lqin uzunligini tanlash tizimini hosil qilish uchun 99% @1063.94 nm aks ettirish va 3.5 nm chiziq kengligi bo'lgan tolali Bragg panjarasi (FBG) bilan birlashtiradi. 2 bosqichli kuchaytirish moduli teskari nasos dizaynini qabul qiladi va yadro diametri 8 va 30 μm bo'lgan YDDCF mos ravishda kuchaytirish muhiti sifatida konfiguratsiya qilinadi. Tegishli qoplama nasosining yutilish koeffitsientlari mos ravishda 1.0 va 2.1dB/m@915 nm ni tashkil qiladi.
Nashr vaqti: 2025-yil 17-sentabr