Laser pulsa daya dhuwurkanthi struktur MOPA kabeh-serat
Jinis struktural utama laser serat kalebu struktur resonator tunggal, kombinasi sinar, lan penguat daya osilasi master (MOPA). Antarane, struktur MOPA wis dadi salah sawijining hotspot riset saiki amarga kemampuane kanggo entuk kinerja dhuwur.laser berdenyutoutput kanthi jembar pulsa lan frekuensi pengulangan sing bisa diatur (disebut jembar pulsa lan frekuensi pengulangan).
Prinsip kerja laser MOPA kaya ing ngisor iki: Osilator utama (MO) minangka sumber wiji kinerja dhuwurlaser semikonduktorsing ngasilake cahya sinyal wiji kanthi parameter sing bisa diatur liwat modulasi pulsa langsung. Kontrol utama Field Programmable gate Array (FPGA) ngasilake sinyal arus pulsa kanthi parameter sing bisa diatur, sing dikontrol dening sirkuit drive kanggo ngoperasikake sumber wiji lan ngrampungake modulasi awal cahya wiji. Sawise nampa pandhuan kontrol saka papan kontrol utama FPGA, sirkuit drive sumber pompa miwiti sumber pompa kanggo ngasilake cahya pompa. Sawise cahya wiji lan cahya pompa digandhengake dening beam splitter, dheweke diinjeksi menyang serat optik dobel-clad sing didoping Yb3+ (YDDCF) ing modul amplifikasi optik rong tahap. Sajrone proses iki, ion Yb3+ nyerep energi cahya pompa kanggo mbentuk distribusi inversi populasi. Sabanjure, adhedhasar prinsip amplifikasi gelombang lelungan lan emisi stimulasi, cahya sinyal wiji entuk gain daya dhuwur ing modul amplifikasi optik rong tahap, pungkasane ngasilake daya dhuwurlaser pulsa nanodetikAmarga kenaikan daya puncak, sinyal pulsa sing dikuatake bisa uga ngalami kompresi jembar pulsa amarga efek penjepitan gain. Ing aplikasi praktis, struktur amplifikasi multi-tahap asring diadopsi kanggo luwih ningkatake daya output lan efisiensi gain.
Sistem sirkuit laser MOPA kasusun saka papan kontrol utama FPGA, sumber pompa, sumber wiji, papan sirkuit driver, amplifier, lan liya-liyane. Papan kontrol utama FPGA nggerakake sumber wiji kanggo ngasilake pulsa cahya wiji mentah tingkat MW kanthi parameter sing bisa diatur kanthi ngasilake sinyal listrik pulsa kanthi bentuk gelombang sing bisa diatur, jembar pulsa (5 nganti 200ns), lan tingkat pengulangan (30 nganti 900kHz). Sinyal iki diinput liwat isolator menyang modul amplifikasi optik rong tahap sing kasusun saka preamplifier lan amplifier utama, lan pungkasane ngasilake laser pulsa cendhak energi dhuwur liwat isolator optik kanthi fungsi kolimasi. Sumber wiji dilengkapi fotodetektor internal kanggo ngawasi daya output kanthi wektu nyata lan menehi umpan balik menyang papan kontrol utama FPGA. Papan kontrol utama ngontrol sirkuit penggerak pompa 1 lan 2 kanggo entuk operasi mbukak lan nutup sumber pompa 1, 2 lan 3. NalikafotodetektorGagal ndeteksi output lampu sinyal, papan kontrol utama bakal mateni sumber pompa kanggo nyegah kerusakan ing YDDCF lan piranti optik amarga kurang input lampu wiji.
Sistem jalur optik laser MOPA nggunakake struktur kabeh-serat lan kasusun saka modul osilasi utama lan modul amplifikasi rong tahap. Modul osilasi utama nggunakake dioda laser semikonduktor (LD) kanthi dawa gelombang pusat 1064nm, jembar garis 3nm, lan daya output terus-terusan maksimum 400mW minangka sumber wiji, lan nggabungake karo grating serat Bragg (FBG) kanthi reflektivitas 99%@1063.94nm lan jembar garis 3.5nm kanggo mbentuk sistem pemilihan dawa gelombang. Modul amplifikasi 2 tahap nggunakake desain pompa terbalik, lan YDDCF kanthi diameter inti 8 lan 30μm dikonfigurasi minangka media gain. Koefisien penyerapan pompa lapisan sing cocog yaiku 1.0 lan 2.1dB/m@915nm.
Wektu kiriman: 17-Sep-2025