Lejżer pulsat ta' qawwa għolja bi struttura MOPA magħmula minn fibra kollha

Lejżer pulsat ta' qawwa għoljabi struttura MOPA kollha f'fibra

It-tipi strutturali ewlenin ta' lejżers tal-fibra jinkludu reżonatur wieħed, kombinazzjoni ta' raġġi u strutturi ta' amplifikatur tal-qawwa oxxillanti ewlieni (MOPA). Fost dawn, l-istruttura MOPA saret waħda mill-punti ewlenin ta' riċerka attwali minħabba l-abbiltà tagħha li tikseb prestazzjoni għolja.lejżer pulsatoutput b'wisa' tal-polz u frekwenza ta' ripetizzjoni aġġustabbli (imsejħa wisa' tal-polz u frekwenza ta' ripetizzjoni).

Il-prinċipju tax-xogħol tal-lejżer MOPA huwa kif ġej: L-oxxillatur ewlieni (MO) huwa sors ta' żerriegħa ta' prestazzjoni għoljalejżer semikondutturli jiġġenera dawl tas-sinjal taż-żerriegħa b'parametri aġġustabbli permezz ta' modulazzjoni diretta tal-polz. Il-kontroll prinċipali tal-Field Programmable Gate Array (FPGA) joħroġ sinjali tal-kurrent tal-polz b'parametri aġġustabbli, li huma kkontrollati miċ-ċirkwit tas-sewqan biex jopera s-sors taż-żerriegħa u jlesti l-modulazzjoni inizjali tad-dawl taż-żerriegħa. Wara li jirċievi l-istruzzjonijiet tal-kontroll mill-bord tal-kontroll prinċipali tal-FPGA, iċ-ċirkwit tas-sewqan tas-sors tal-pompa jibda s-sors tal-pompa biex jiġġenera dawl tal-pompa. Wara li d-dawl taż-żerriegħa u d-dawl tal-pompa jiġu akkoppjati mir-raġġ splitter, jiġu injettati rispettivament fil-fibra ottika b'kisja doppja ddoppjata bl-Yb3+ (YDDCF) fil-modulu ta' amplifikazzjoni ottika f'żewġ stadji. Matul dan il-proċess, il-joni Yb3+ jassorbu l-enerġija tad-dawl tal-pompa biex jiffurmaw distribuzzjoni ta' inverżjoni tal-popolazzjoni. Sussegwentement, ibbażat fuq il-prinċipji tal-amplifikazzjoni tal-mewġa li tivvjaġġa u l-emissjoni stimulata, id-dawl tas-sinjal taż-żerriegħa jikseb qligħ għoli ta' qawwa fil-modulu ta' amplifikazzjoni ottika f'żewġ stadji, u fl-aħħar mill-aħħar joħroġ qawwa għoljalejżer pulsat tan-nanosekondiMinħabba ż-żieda fil-qawwa massima, is-sinjal tal-polz amplifikat jista' jesperjenza kompressjoni tal-wisa' tal-polz minħabba l-effett ta' kklampjar tal-qligħ. F'applikazzjonijiet prattiċi, strutturi ta' amplifikazzjoni b'ħafna stadji spiss jiġu adottati biex itejbu aktar il-qawwa tal-ħruġ u l-effiċjenza tal-qligħ.

Is-sistema taċ-ċirkwit tal-lejżer MOPA hija magħmula minn bord ta' kontroll prinċipali FPGA, sors ta' pompa, sors ta' żerriegħa, bord ta' ċirkwit tas-sewwieq, amplifikatur, eċċ. Il-bord ta' kontroll prinċipali FPGA jmexxi s-sors taż-żerriegħa biex joħroġ impulsi tad-dawl taż-żerriegħa mhux ipproċessati fil-livell MW b'parametri aġġustabbli billi jiġġenera sinjali elettriċi tal-polz b'forom ta' mewġ aġġustabbli, wisa' tal-polz (5 sa 200ns), u rati ta' ripetizzjoni (30 sa 900kHz). Dan is-sinjal jiddaħħal permezz tal-iżolatur għall-modulu ta' amplifikazzjoni ottika f'żewġ stadji magħmul mill-preamplifikatur u l-amplifikatur prinċipali, u finalment joħroġ laser b'polz qasir ta' enerġija għolja permezz tal-iżolatur ottiku b'funzjoni ta' kollimazzjoni. Is-sors taż-żerriegħa huwa mgħammar b'fotoditekter intern biex jimmonitorja l-qawwa tal-ħruġ f'ħin reali u jgħaddiha lura lill-bord ta' kontroll prinċipali FPGA. Il-bord ta' kontroll prinċipali jikkontrolla ċ-ċirkwiti tas-sewqan tal-pompa 1 u 2 biex jikseb l-operazzjonijiet tal-ftuħ u l-għeluq tas-sorsi tal-pompa 1, 2 u 3. Meta l-fotoditekterJekk tonqos milli tiskopri l-ħruġ tad-dawl tas-sinjal, il-bord tal-kontroll prinċipali jitfi s-sors tal-pompa biex jipprevjeni ħsara lill-YDDCF u lill-apparati ottiċi minħabba n-nuqqas ta' input tad-dawl taż-żerriegħa

Is-sistema tal-passaġġ ottiku tal-lejżer MOPA tadotta struttura magħmula minn fibra kollha u tikkonsisti minn modulu ta' oxxillazzjoni prinċipali u modulu ta' amplifikazzjoni f'żewġ stadji. Il-modulu ta' oxxillazzjoni prinċipali jieħu dijodu tal-lejżer semikonduttur (LD) b'tul ta' mewġa ċentrali ta' 1064nm, wisa' tal-linja ta' 3nm, u qawwa massima kontinwa tal-ħruġ ta' 400mW bħala s-sors taż-żerriegħa, u jikkombinah ma' gradilja Bragg tal-fibra (FBG) b'riflettività ta' 99%@1063.94nm u wisa' tal-linja ta' 3.5nm biex jifforma sistema ta' għażla tat-tul ta' mewġa. Il-modulu ta' amplifikazzjoni f'żewġ stadji jadotta disinn ta' pompa inversa, u YDDCF b'dijametri tal-qalba ta' 8 u 30μm huma kkonfigurati rispettivament bħala mezz ta' qligħ. Il-koeffiċjenti ta' assorbiment tal-pompa tal-kisi korrispondenti huma 1.0 u 2.1dB/m@915nm, rispettivament.