Professionele kennis

Master oscillator vezelversterker

2022-07-20
De hoofdoscillator-vezelversterker (MOFA, MOPFA of vezel-MOPA) verschilt van de hoofdoscillator-eindversterker (MOPA), wat betekent dat de eindversterker in het systeem een ​​vezelversterker is. De laatste zijn meestal krachtige gepompte bekledingsversterkers, gewoonlijk geproduceerd met behulp van met ytterbium gedoteerde vezels.
De voordelen van deze op glasvezel gebaseerde eindversterker zijn:
Hoog uitgangsvermogen, hoge energie-efficiëntie;
Koeler is eenvoudiger;
Hoge bundelkwaliteit, vaak dicht bij de diffractielimiet;

De versterking kan oplopen tot tientallen dB's. En veel bulkversterkers, vooral met een hoog gemiddeld uitgangsvermogen, hebben een zeer lage versterking.


Afbeelding 1: MOPA-schema van een eentraps pompkern. Voor een hoger vermogen moet een tweede dubbel beklede glasvezelversterker worden toegevoegd. Zaadlaserdiodes kunnen in het gepulste domein werken


Het gebruik van optische vezels heeft echter ook enkele nadelen:
Vanwege het bestaan ​​van verschillende niet-lineaire vezeleffecten, is het moeilijk om een ​​hoog piekvermogen en pulsenergie te verkrijgen in gepulste systemen. Voor glasvezelapparaten zijn energieën van enkele millijoules bijvoorbeeld al hoog in gepulste systemen van nanoseconden, en bulklasers kunnen nog hogere energieën leveren. In systemen met één frequentie kan gestimuleerde Brillouin-verstrooiing het uitgangsvermogen aanzienlijk beperken.
Door hun hoge versterking zijn glasvezelversterkers bijzonder gevoelig voor terugreflecties. Wanneer het vermogen erg hoog is, is het moeilijk om dit probleem op te lossen met Faraday-isolatoren.
De polarisatietoestand is meestal onstabiel, tenzij polarisatiebehoudende vezels worden gebruikt.
Het is voordelig om versterkingsgeschakelde laserdiodes te gebruiken als zaadlasers in vezel-MOPA's. Dit apparaat is te vergelijken met bijvoorbeeld Q-switched lasers in toepassingen in de lasermarkt. Een deel van dit voordeel ligt in de flexibiliteit van de uitvoervorm: niet alleen de pulsherhalingsfrequentie, maar ook de pulslengte en -vorm, en natuurlijk de pulsenergie, kunnen worden aangepast.
Een probleem waarmee rekening moet worden gehouden bij MOFA's is het verzadigingsvermogen, dat zelfs laag is in een dubbel beklede vezel met een groot modusgebied in verhouding tot het gebruikelijke uitgangsvermogen. Daarom kan energie-extractie net zo efficiënt zijn als fiberlasers, zelfs bij relatief lage startvermogens.

X
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