ఆల్-ఫైబర్ MOPA నిర్మాణంతో హై-పవర్ పల్సెడ్ లేజర్

అధిక శక్తి పల్స్డ్ లేజర్పూర్తి ఫైబర్ MOPA నిర్మాణంతో

ఫైబర్ లేజర్‌ల యొక్క ప్రధాన నిర్మాణ రకాలు సింగిల్ రెసొనేటర్, బీమ్ కాంబినేషన్ మరియు మాస్టర్ ఆసిలేటింగ్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్ (MOPA) నిర్మాణాలు. వాటిలో, అధిక-పనితీరును సాధించగల సామర్థ్యం కారణంగా MOPA నిర్మాణం ప్రస్తుత పరిశోధన హాట్‌స్పాట్‌లలో ఒకటిగా మారింది.పల్స్డ్ లేజర్సర్దుబాటు చేయగల పల్స్ వెడల్పు మరియు పునరావృత ఫ్రీక్వెన్సీతో అవుట్‌పుట్ (పల్స్ వెడల్పు మరియు పునరావృత ఫ్రీక్వెన్సీగా సూచిస్తారు).

MOPA లేజర్ యొక్క పని సూత్రం ఈ క్రింది విధంగా ఉంది: ప్రధాన ఓసిలేటర్ (MO) అధిక పనితీరు గల విత్తన వనరు.సెమీకండక్టర్ లేజర్ఇది డైరెక్ట్ పల్స్ మాడ్యులేషన్ ద్వారా సర్దుబాటు చేయగల పారామితులతో సీడ్ సిగ్నల్ లైట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఫీల్డ్ ప్రోగ్రామబుల్ గేట్ అర్రే (FPGA) ప్రధాన నియంత్రణ సర్దుబాటు చేయగల పారామితులతో పల్స్ కరెంట్ సిగ్నల్‌లను అవుట్‌పుట్ చేస్తుంది, ఇవి డ్రైవ్ సర్క్యూట్ ద్వారా సీడ్ సోర్స్‌ను ఆపరేట్ చేయడానికి మరియు సీడ్ లైట్ యొక్క ప్రారంభ మాడ్యులేషన్‌ను పూర్తి చేయడానికి నియంత్రించబడతాయి. FPGA ప్రధాన నియంత్రణ బోర్డు నుండి నియంత్రణ సూచనలను స్వీకరించిన తర్వాత, పంప్ సోర్స్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ పంప్ లైట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి పంప్ సోర్స్‌ను ప్రారంభిస్తుంది. సీడ్ లైట్ మరియు పంప్ లైట్‌ను బీమ్ స్ప్లిటర్ ద్వారా జత చేసిన తర్వాత, అవి వరుసగా రెండు-దశల ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ మాడ్యూల్‌లోని Yb3+ -డోప్డ్ డబుల్-క్లాడ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ (YDDCF)లోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడతాయి. ఈ ప్రక్రియలో, Yb3+ అయాన్లు జనాభా విలోమ పంపిణీని ఏర్పరచడానికి పంప్ లైట్ యొక్క శక్తిని గ్రహిస్తాయి. తదనంతరం, ప్రయాణ తరంగ విస్తరణ మరియు ఉత్తేజిత ఉద్గారాల సూత్రాల ఆధారంగా, సీడ్ సిగ్నల్ లైట్ రెండు-దశల ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ మాడ్యూల్‌లో అధిక శక్తి లాభాలను సాధిస్తుంది, చివరికి అధిక-శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.నానోసెకండ్ పల్స్డ్ లేజర్. పీక్ పవర్ పెరుగుదల కారణంగా, గెయిన్ క్లాంపింగ్ ప్రభావం కారణంగా యాంప్లిఫైడ్ పల్స్ సిగ్నల్ పల్స్ వెడల్పు కంప్రెషన్‌ను అనుభవించవచ్చు. ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను మరింత పెంచడానికి మరియు సామర్థ్యాన్ని పొందడానికి బహుళ-దశల యాంప్లిఫికేషన్ నిర్మాణాలను తరచుగా అవలంబిస్తారు.

MOPA లేజర్ సర్క్యూట్ వ్యవస్థ FPGA ప్రధాన నియంత్రణ బోర్డు, పంప్ మూలం, సీడ్ మూలం, డ్రైవర్ సర్క్యూట్ బోర్డు, యాంప్లిఫైయర్ మొదలైన వాటితో కూడి ఉంటుంది. FPGA ప్రధాన నియంత్రణ బోర్డు సర్దుబాటు చేయగల తరంగ రూపాలు, పల్స్ వెడల్పులు (5 నుండి 200ns) మరియు పునరావృత రేట్లు (30 నుండి 900kHz) తో పల్స్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌లను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా సర్దుబాటు చేయగల పారామితులతో MW-స్థాయి ముడి విత్తన కాంతి పల్స్‌లను అవుట్‌పుట్ చేయడానికి సీడ్ మూలాన్ని నడుపుతుంది. ఈ సిగ్నల్ ఐసోలేటర్ ద్వారా ప్రీయాంప్లిఫైయర్ మరియు ప్రధాన యాంప్లిఫైయర్‌తో కూడిన రెండు-దశల ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ మాడ్యూల్‌కు ఇన్‌పుట్ చేయబడుతుంది మరియు చివరకు కొలిమేషన్ ఫంక్షన్‌తో ఆప్టికల్ ఐసోలేటర్ ద్వారా అధిక-శక్తి షార్ట్-పల్స్ లేజర్‌ను అవుట్‌పుట్ చేస్తుంది. నిజ సమయంలో అవుట్‌పుట్ శక్తిని పర్యవేక్షించడానికి మరియు దానిని FPGA ప్రధాన నియంత్రణ బోర్డుకు తిరిగి ఫీడ్ చేయడానికి సీడ్ మూలం అంతర్గత ఫోటోడెటెక్టర్‌తో అమర్చబడి ఉంటుంది. పంప్ మూలాలు 1, 2 మరియు 3 యొక్క ప్రారంభ మరియు ముగింపు కార్యకలాపాలను సాధించడానికి ప్రధాన నియంత్రణ బోర్డు పంప్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్‌లు 1 మరియు 2 లను నియంత్రిస్తుంది. ఎప్పుడుఫోటోడిటెక్టర్సిగ్నల్ లైట్ అవుట్‌పుట్‌ను గుర్తించడంలో విఫలమైతే, సీడ్ లైట్ ఇన్‌పుట్ లేకపోవడం వల్ల YDDCF మరియు ఆప్టికల్ పరికరాలకు నష్టం జరగకుండా నిరోధించడానికి ప్రధాన నియంత్రణ బోర్డు పంపు మూలాన్ని ఆపివేస్తుంది.

MOPA లేజర్ ఆప్టికల్ పాత్ సిస్టమ్ పూర్తి-ఫైబర్ నిర్మాణాన్ని అవలంబిస్తుంది మరియు ప్రధాన డోలనం మాడ్యూల్ మరియు రెండు-దశల యాంప్లిఫికేషన్ మాడ్యూల్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ప్రధాన డోలనం మాడ్యూల్ 1064nm కేంద్ర తరంగదైర్ఘ్యం, 3nm లైన్ వెడల్పు మరియు 400mW గరిష్ట నిరంతర అవుట్‌పుట్ శక్తి కలిగిన సెమీకండక్టర్ లేజర్ డయోడ్ (LD)ని సీడ్ సోర్స్‌గా తీసుకుంటుంది మరియు దానిని 99%@1063.94nm రిఫ్లెక్టివిటీ మరియు 3.5nm లైన్ వెడల్పు కలిగిన ఫైబర్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్ (FBG)తో కలిపి తరంగదైర్ఘ్యం ఎంపిక వ్యవస్థను ఏర్పరుస్తుంది. 2-దశల యాంప్లిఫికేషన్ మాడ్యూల్ రివర్స్ పంప్ డిజైన్‌ను స్వీకరిస్తుంది మరియు 8 మరియు 30μm కోర్ వ్యాసం కలిగిన YDDCF వరుసగా గెయిన్ మీడియాగా కాన్ఫిగర్ చేయబడ్డాయి. సంబంధిత పూత పంపు శోషణ గుణకాలు వరుసగా 1.0 మరియు 2.1dB/m@915nm.