О МОПА

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​— это лазерная архитектура, которая повышает выходную мощность за счёт разделения источника задающего импульса (задающего генератора) и каскада усиления мощности. Основная концепция заключается в генерации высококачественного сигнала задающего импульса задающим генератором (ЗГ), который затем усиливается усилителем мощности (УМ), в результате чего формируются мощные лазерные импульсы с высоким качеством луча и управляемыми параметрами. Эта архитектура широко используется в промышленной обработке, научных исследованиях и медицине.

1.Основные преимущества усиления MOPA

①Гибкие и контролируемые параметры:

- Независимая регулировка ширины импульса:

Длительность затравочного импульса может регулироваться независимо от каскада усилителя и обычно составляет от 1 нс до 200 нс.

- Регулируемая частота повторения:

Поддерживает широкий диапазон частот повторения импульсов: от одиночных до высокочастотных импульсов уровня МГц, что позволяет удовлетворять разнообразные потребности в обработке (например, высокоскоростная маркировка и глубокая гравировка).

②Качество дальнего света:
Низкий уровень шума источника затравки сохраняется после усиления, обеспечивая качество пучка, близкое к дифракционному (M² < 1,3), что подходит для прецизионной обработки.

③Высокая энергия импульса и стабильность:
Благодаря многокаскадному усилению энергия одиночного импульса может достигать уровня миллиджоулей с минимальными колебаниями энергии (<1%), что идеально подходит для высокоточных промышленных применений.

④Возможность холодной обработки:
При короткой длительности импульсов (например, в наносекундном диапазоне) тепловое воздействие на материалы может быть сведено к минимуму, что позволяет осуществлять тонкую обработку хрупких материалов, таких как стекло и керамика.

2. Главный генератор (ГО):

МО генерирует маломощные, но точно управляемые затравочные импульсы. В качестве затравочного источника обычно используется полупроводниковый лазер (ЛД) или волоконный лазер, генерирующий импульсы посредством прямой или внешней модуляции.

3.Усилитель мощности (PA):

В усилителе мощности используются волоконные усилители (например, иттербиевое волокно, YDF) для многокаскадного усиления затравочных импульсов, что значительно увеличивает энергию импульса и среднюю мощность. Конструкция усилителя должна исключать нелинейные эффекты, такие как вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ) и вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР), сохраняя при этом высокое качество пучка.

MOPA против традиционных волоконных лазеров с модуляцией добротности