Жогорку кубаттуулуктагы импульстук лазертолугу менен булалуу MOPA түзүлүшү менен
Була лазерлердин негизги структуралык түрлөрүнө бир резонатор, нур айкалышы жана мастер термелүүчү күч күчөткүч (MOPA) структуралары кирет. Алардын арасында MOPA структурасы жогорку өндүрүмдүүлүккө жетүү мүмкүнчүлүгүнөн улам учурдагы изилдөөнүн эң маанилүү жерлеринин бирине айланды.импульстук лазержөнгө салынуучу импульстун туурасы жана кайталоо жыштыгы менен чыгаруу (импульстун туурасы жана кайталоо жыштыгы деп аталат).
MOPA лазеринин иштөө принциби төмөнкүдөй: Негизги осциллятор (MO) жогорку өндүрүмдүү үрөн булагы болуп саналатжарым жарым лазертүз импульстук модуляция аркылуу жөнгө салынуучу параметрлери бар үрөн сигналынын жарыгын пайда кылат. Талаа программалануучу дарбаза массиви (FPGA) негизги башкаруу элементи жөнгө салынуучу параметрлери бар импульстук ток сигналдарын чыгарат, алар үрөн булагын иштетүү жана үрөн жарыгынын баштапкы модуляциясын аяктоо үчүн жетектөөчү схема тарабынан башкарылат. FPGA негизги башкаруу тактасынан башкаруу көрсөтмөлөрүн алгандан кийин, насостук булагынын жетектөөчү схемасы насостук жарыгын пайда кылуу үчүн насос булагын иштетет. Үрөн жарыгы жана насостук жарыгы нур бөлгүч менен туташтырылгандан кийин, алар тиешелүү түрдө эки баскычтуу оптикалык күчөтүү модулундагы Yb3+ кошулган кош капталган оптикалык булага (YDDCF) сайылат. Бул процесстин жүрүшүндө Yb3+ иондору насостук жарыгынын энергиясын сиңирип, популяциянын инверсиялык бөлүштүрүлүшүн түзөт. Андан кийин, саякат толкунунун күчөтүлүшү жана стимулдаштырылган эмиссия принциптерине негизделген үрөн сигналынын жарыгы эки баскычтуу оптикалык күчөтүү модулунда жогорку кубаттуулукка жетишет, акырында жогорку кубаттуулукту чыгарат.наносекунддук импульстук лазерЧоку кубаттуулугунун жогорулашынан улам, күчөтүлгөн импульстук сигнал күчөтүү коэффициентин кысуу эффектинен улам импульстун туурасын кысууга дуушар болушу мүмкүн. Практикалык колдонмолордо көп баскычтуу күчөтүү структуралары көбүнчө чыгуучу кубаттуулукту андан ары жогорулатуу жана натыйжалуулукту жогорулатуу үчүн колдонулат.
MOPA лазердик схема системасы FPGA негизги башкаруу тактасынан, насос булагынан, үрөн булагынан, драйвер схема тактасынан, күчөткүчтөн ж.б. турат. FPGA негизги башкаруу тактасы үрөн булагын жөнгө салынуучу толкун формалары, импульс туурасы (5тен 200 нске чейин) жана кайталоо ылдамдыгы (30дан 900 кГцке чейин) менен импульстук электрдик сигналдарды түзүү менен жөнгө салынуучу параметрлери бар MW деңгээлиндеги чийки үрөн жарык импульстарын чыгарууга багыттайт. Бул сигнал изолятор аркылуу алдын ала күчөткүчтөн жана негизги күчөткүчтөн турган эки баскычтуу оптикалык күчөтүү модулуна киргизилет жана акырында коллимация функциясы бар оптикалык изолятор аркылуу жогорку энергиялуу кыска импульстуу лазерди чыгарат. Үрөн булагы чыгуучу кубаттуулукту реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөө жана аны FPGA негизги башкаруу тактасына кайтаруу үчүн ички фотодетектор менен жабдылган. Негизги башкаруу тактасы насостук булактардын 1, 2 жана 3 ачуу жана жабуу операцияларын ишке ашыруу үчүн насостук жетектөөчү схемаларды 1 жана 2 башкарат. КачанфотодетекторЭгерде сигнал жарыгынын чыгышын аныктай албаса, анда негизги башкаруу тактасы үрөн жарыгынын кирбегендигинен улам YDDCF жана оптикалык түзүлүштөргө зыян келтирбөө үчүн насостун булагын өчүрөт.
MOPA лазердик оптикалык жол системасы толугу менен була түзүлүшүн кабыл алат жана негизги термелүү модулунан жана эки баскычтуу күчөтүү модулунан турат. Негизги термелүү модулу баштапкы булак катары борбордук толкун узундугу 1064 нм, сызык туурасы 3 нм жана максималдуу үзгүлтүксүз чыгуу кубаттуулугу 400 мВт болгон жарым өткөргүч лазер диодун (LD) алат жана аны толкун узундугун тандоо системасын түзүү үчүн 99% @ 1063.94 нм чагылдыруу жана 3.5 нм сызык туурасы бар була Bragg торчосу (FBG) менен айкалыштырат. 2 баскычтуу күчөтүү модулу тескери насостун дизайнын кабыл алат, ал эми өзөк диаметри 8 жана 30 мкм болгон YDDCF тиешелүү түрдө күчөтүү чөйрөсү катары конфигурацияланган. Тиешелүү каптоо насосунун жутуу коэффициенттери тиешелүү түрдө 1.0 жана 2.1 дБ/м @ 915 нм түзөт.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 17-сентябры