Strokovno znanje

Optični ojačevalnik glavnega oscilatorja

2022-07-20
Optični ojačevalnik glavnega oscilatorja (MOFA, MOPFA ali optični MOPA) se razlikuje od ojačevalnika moči glavnega oscilatorja (MOPA), kar pomeni, da je ojačevalnik moči v sistemu optični ojačevalnik. Slednji so običajno visokozmogljivi ojačevalniki s črpano oblogo, ki se običajno proizvajajo z uporabo vlaken, dopiranih z iterbijem.
Prednosti tega ojačevalnika moči na osnovi vlaken so:
Visoka izhodna moč, visoka energetska učinkovitost;
Hladilnik je preprostejši;
Visoka kakovost žarka, pogosto blizu meje uklona;

Ojačanje je lahko celo desetine dB. In veliko množičnih ojačevalnikov, zlasti z visoko povprečno izhodno močjo, ima zelo nizko ojačanje.


Slika 1: Shema MOPA jedra enostopenjske črpalke. Za večjo moč je treba dodati drugi ojačevalnik vlaken z dvojno oblogo. Začetne laserske diode lahko delujejo v pulzni domeni


Vendar pa ima uporaba optičnih vlaken tudi nekaj slabosti:
Zaradi obstoja različnih nelinearnih učinkov vlaken je v impulznih sistemih težko doseči visoko konično moč in energijo impulza. Na primer, za naprave z optičnimi vlakni so energije nekaj miljoulov že visoke v nanosekundnih impulznih sistemih, masovni laserji pa lahko zagotavljajo še višje energije. V enofrekvenčnih sistemih lahko stimulirano Brillouinovo sipanje močno omeji izhodno moč.
Zaradi velikega ojačanja so optični ojačevalniki še posebej občutljivi na povratne odboje. Ko je moč zelo velika, je ta problem težko rešiti s Faradayevimi izolatorji.
Stanje polarizacije je običajno nestabilno, razen če se uporabljajo vlakna, ki ohranjajo polarizacijo.
Prednostno je uporabiti laserske diode s preklopom ojačenja kot začetne laserje v optičnih MOPA. To napravo lahko primerjamo z laserji s preklopom Q, na primer, v aplikacijah na laserskem trgu. Del te prednosti je v prilagodljivosti izhodne oblike: prilagoditi je mogoče ne samo hitrost ponavljanja impulza, temveč tudi dolžino in obliko impulza ter seveda energijo impulza.
Težava, ki jo je treba upoštevati pri MOFA, je moč nasičenja, ki je nizka celo pri dvojno oblečenih vlaknih z velikim območjem v primerjavi z običajno izhodno močjo. Zato je lahko pridobivanje energije tako učinkovito kot laserji z vlakni, tudi pri relativno nizkih semenskih močeh.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept