Amplificatore di potenza dell'oscillatore principale
2022-03-24
Amplificatore di potenza dell'oscillatore principale. Rispetto ai tradizionali laser a solido ea gas, i laser a fibra presentano i seguenti vantaggi: elevata efficienza di conversione (efficienza di conversione luce-luce superiore al 60%), bassa soglia laser; struttura semplice, materiale di lavoro è un mezzo flessibile, facile da usare; alta qualità del raggio (è facile avvicinarsi al limite di diffrazione); l'uscita laser ha molte linee spettrali e un'ampia gamma di sintonizzazione (455 ~ 3500 nm); dimensioni ridotte, peso leggero, buon effetto di dissipazione del calore e lunga durata. Tuttavia, a causa della potenza di uscita relativamente bassa, il suo campo di applicazione è stato notevolmente limitato. Con la graduale maturità della tecnologia di produzione di fibre a doppio rivestimento e laser a semiconduttore (LD) ad alta potenza, la potenza di uscita dei laser a fibra è stata notevolmente migliorata e anche la sua gamma di applicazioni è stata notevolmente ampliata. I laser a impulsi ultracorti con elevata potenza e alta qualità del raggio hanno interessanti prospettive applicative nei settori della comunicazione in fibra ottica, medico, militare e biologico e sono diventati uno degli attuali punti caldi della ricerca. Esistono due modi principali per ottenere laser a impulsi ultracorti in fibra ottica: tecnologia di blocco della modalità e tecnologia di commutazione Q. I laser a fibra pulsata a modalità bloccata utilizzano principalmente vari fattori per modulare le modalità longitudinali oscillanti nella cavità. Quando ciascun modo longitudinale ha una relazione di fase definita e la differenza di fase tra qualsiasi modo longitudinale adiacente è costante, è possibile ottenere una sovrapposizione coerente per ottenere impulsi ultracorti. , l'ampiezza dell'impulso può raggiungere l'ordine da sub-picosecondo a sub-femtosecondo. Il laser a fibra pulsata Q-switched deve inserire un dispositivo Q-switching nel risonatore laser e realizzare l'uscita laser pulsata modificando periodicamente la perdita nella cavità e l'ampiezza dell'impulso può raggiungere l'ordine di 10-9 s. Utilizzando la tecnologia Q-switched o mode-locked, è possibile ottenere una potenza di picco molto elevata, ma l'energia dell'impulso ottenuta da un singolo laser Q-switched o mode-locked è spesso molto limitata, il che ne limita l'ambito di applicazione. Per migliorare ulteriormente l'energia dell'impulso, è necessario utilizzare la tecnologia di amplificazione, ovvero l'uso della struttura di amplificazione di potenza dell'oscillatore principale (MOPA). Il laser pulsato ad alta energia ottenuto nella fibra con questa struttura ha la stessa lunghezza d'onda e frequenza di ripetizione della sorgente luminosa seme, e la forma e l'ampiezza dell'impulso nel dominio del tempo sono pressoché invariate. La sorgente luminosa seme con una certa frequenza di ripetizione e larghezza di impulso viene selezionata come oscillatore principale e l'uscita laser pulsata ad alta energia richiesta può essere ottenuta dopo l'amplificazione di potenza. Pertanto, è una scelta ideale utilizzare la principale tecnologia di amplificazione della potenza di oscillazione per ottenere un'elevata energia di impulso e un'elevata potenza di uscita media.
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