Επαγγελματική γνώση

Κύριος ενισχυτής ινών ταλαντωτή

2022-07-20
Ο κύριος ενισχυτής ινών ταλαντωτή (MOFA, MOPFA ή fiber MOPA) είναι διαφορετικός από τον ενισχυτή ισχύος κύριου ταλαντωτή (MOPA), πράγμα που σημαίνει ότι ο ενισχυτής ισχύος στο σύστημα είναι ένας ενισχυτής ινών. Οι τελευταίοι είναι συνήθως ενισχυτές επένδυσης με αντλία υψηλής ισχύος, που παράγονται συνήθως με χρήση ινών με πρόσμειξη υττερβίου.
Τα πλεονεκτήματα αυτού του ενισχυτή ισχύος που βασίζεται σε ίνες είναι:
Υψηλή ισχύς εξόδου, υψηλή απόδοση ισχύος.
Το ψυγείο είναι πιο απλό.
Υψηλή ποιότητα δέσμης, συχνά κοντά στο όριο περίθλασης.

Το κέρδος μπορεί να είναι έως και δεκάδες dB. Και πολλοί ενισχυτές χύδην, ειδικά με υψηλή μέση ισχύ εξόδου, έχουν πολύ χαμηλό κέρδος.


Σχήμα 1: Σχηματικό MOPA ενός πυρήνα αντλίας ενός σταδίου. Για μεγαλύτερη ισχύ, πρέπει να προστεθεί ένας δεύτερος ενισχυτής ινών διπλής επένδυσης. Οι δίοδοι λέιζερ σπόρων μπορούν να λειτουργήσουν στον παλμικό τομέα


Ωστόσο, η χρήση οπτικών ινών έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα:
Λόγω της ύπαρξης διάφορων μη γραμμικών φαινομένων ινών, είναι δύσκολο να επιτευχθεί υψηλή ισχύς αιχμής και ενέργεια παλμού σε παλμικά συστήματα. Για παράδειγμα, για συσκευές οπτικών ινών, οι ενέργειες λίγων χιλιοστών είναι ήδη υψηλές σε παλμικά συστήματα νανοδευτερόλεπτου και τα μαζικά λέιζερ μπορούν να αποδώσουν ακόμη υψηλότερες ενέργειες. Σε συστήματα μίας συχνότητας, η διεγερμένη σκέδαση Brillouin μπορεί να περιορίσει σημαντικά την ισχύ εξόδου.
Λόγω του υψηλού κέρδους τους, οι ενισχυτές ινών είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στις πίσω αντανακλάσεις. Όταν η ισχύς είναι πολύ υψηλή, είναι δύσκολο να λυθεί αυτό το πρόβλημα με τους απομονωτές Faraday.
Η κατάσταση πόλωσης είναι συνήθως ασταθής εκτός εάν χρησιμοποιούνται ίνες διατήρησης της πόλωσης.
Είναι πλεονεκτικό να χρησιμοποιούνται διόδους λέιζερ με μεταγωγή κέρδους ως λέιζερ σποράς σε MOPA ινών. Αυτή η συσκευή μπορεί να συγκριθεί με λέιζερ με μεταγωγή Q, για παράδειγμα, σε εφαρμογές στην αγορά λέιζερ. Μέρος αυτού του πλεονεκτήματος έγκειται στην ευελιξία της φόρμας εξόδου: όχι μόνο ο ρυθμός επανάληψης του παλμού, αλλά και το μήκος και το σχήμα του παλμού, και φυσικά η ενέργεια του παλμού, μπορούν να ρυθμιστούν.
Ένα ζήτημα που πρέπει να ληφθεί υπόψη στα MOFA είναι η ισχύς κορεσμού, η οποία είναι χαμηλή ακόμη και σε μια περιοχή μεγάλης λειτουργίας ίνα διπλής επένδυσης σε σχέση με τη συνηθισμένη ισχύ εξόδου. Επομένως, η εξαγωγή ισχύος μπορεί να είναι εξίσου αποτελεσματική με τα λέιζερ ινών, ακόμη και σε σχετικά χαμηλές ισχύς σπόρων.

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