О MOPA

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​— это лазерная архитектура, которая повышает выходные характеристики за счет разделения источника затравки (ведущего генератора) от каскада усиления мощности. Основная концепция заключается в генерации высококачественного импульсного сигнала затравки с помощью ведущего генератора (MO), который затем усиливается по энергии усилителем мощности (PA), в конечном итоге обеспечивая мощные лазерные импульсы с высоким качеством луча и возможностью управления параметрами. Эта архитектура широко используется в промышленной обработке, научных исследованиях и медицине.

1.Основные преимущества усиления MOPA

①Гибкие и управляемые параметры:

- Независимо регулируемая ширина импульса:

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

- Регулируемая частота повторения:

Поддерживает широкий диапазон частот повторения импульсов, от однократных до высокочастотных импульсов на уровне МГц, что позволяет удовлетворить разнообразные потребности в обработке (например, высокоскоростная маркировка и глубокая гравировка).

②Высокое качество луча:
Низкий уровень шума источника излучения сохраняется после усиления, обеспечивая качество пучка, близкое к дифракционному пределу (M² < 1,3), что подходит для прецизионной обработки.

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

④Возможности холодной обработки:
Благодаря короткой длительности импульсов (например, в наносекундном диапазоне) можно минимизировать тепловое воздействие на материалы, что позволяет осуществлять тонкую обработку хрупких материалов, таких как стекло и керамика.

2. Главный осциллятор (МО):

МО генерирует маломощные, но точно управляемые затравочные импульсы. Источником затравки обычно является полупроводниковый лазер (ЛД) или волоконный лазер, генерирующий импульсы посредством прямой или внешней модуляции.

3.Усилитель мощности (УВ):

Усилитель мощности использует волоконные усилители (например, иттербий-легированное волокно, YDF) для многоступенчатого усиления затравочных импульсов, что значительно повышает энергию импульса и среднюю мощность. При проектировании усилителя необходимо избегать нелинейных эффектов, таких как стимулированное бриллюэновское рассеяние (SBS) и стимулированное рамановское рассеяние (SRS), сохраняя при этом высокое качество пучка.

MOPA против традиционных волоконных лазеров с модуляцией добротности