Лазери импулсии баландқувват бо сохтори пурраи нахӣ аз MOPA

Лазери импулсии баландқувватбо сохтори пурраи нахҳои MOPA

Намудҳои асосии сохтории лазерҳои нахӣ иборатанд аз сохторҳои якрезонатори ягона, комбинатсияи шуоъ ва тақвиятдиҳандаи қувваи ларзиши асосӣ (MOPA). Дар байни онҳо, сохтори MOPA бо сабаби қобилияти ба даст овардани самаранокии баланд ба яке аз нуқтаҳои тадқиқоти ҷорӣ табдил ёфтааст.лазери импулсӣбаромад бо паҳнои импулс ва басомади такрори танзимшаванда (ҳамчун паҳнои импулс ва басомади такрор номида мешавад).

Принсипи кори лазери MOPA чунин аст: Осциллятори асосӣ (MO) манбаи тухмии баландсифат аст.лазери нимноқилки нури сигнали тухмиро бо параметрҳои танзимшаванда тавассути модулятсияи мустақими импулс тавлид мекунад. Идоракунии асосии Array Gate Programmable Field (FPGA) сигналҳои ҷараёни импулсро бо параметрҳои танзимшаванда мебарорад, ки аз ҷониби схемаи гардонанда барои кор кардани манбаи тухмӣ ва анҷом додани модулятсияи ибтидоии нури тухмӣ идора карда мешаванд. Пас аз гирифтани дастурҳои идоракунӣ аз тахтаи идоракунии асосии FPGA, схемаи гардонандаи манбаи насос манбаи насосро барои тавлиди нури насос оғоз мекунад. Пас аз он ки нури тухмӣ ва нури насос аз ҷониби тақсимкунандаи шуоъ пайваст карда мешаванд, онҳо мутаносибан ба нахи оптикии дуқабатаи Yb3+ (YDDCF) дар модули тақвияти оптикии думарҳилаӣ ворид карда мешаванд. Дар ин раванд, ионҳои Yb3+ энергияи нури насосро ҷаббида, тақсимоти инверсияи популятсияро ташкил медиҳанд. Баъдан, бар асоси принсипҳои тақвияти мавҷи сафарӣ ва партоби ҳавасмандшуда, нури сигнали тухмӣ дар модули тақвияти оптикии думарҳилаӣ ба афзоиши қувваи баланд ноил мегардад ва дар ниҳоят қувваи баландро медиҳад.лазери импулси наносонияАз сабаби афзоиши қувваи авҷ, сигнали импулси тақвиятёфта метавонад фишурдани паҳнои импулсро аз сабаби таъсири фишурдани афзоиши амплятсия аз сар гузаронад. Дар татбиқи амалӣ, сохторҳои тақвияти бисёрмарҳилаӣ аксар вақт барои беҳтар кардани қувваи баромад ва баланд бардоштани самаранокӣ истифода мешаванд.

Системаи схемаи лазерии MOPA аз тахтаи асосии идоракунии FPGA, манбаи насос, манбаи тухмӣ, тахтаи схемаи драйвер, тақвиятдиҳанда ва ғайра иборат аст. Тахтаи асосии идоракунии FPGA манбаи тухмиро барои баровардани импулсҳои нури тухмии хом дар сатҳи MW бо параметрҳои танзимшаванда тавассути тавлиди сигналҳои электрикии импулсӣ бо шаклҳои мавҷи танзимшаванда, паҳнои импулс (аз 5 то 200 нс) ва суръати такрор (аз 30 то 900 кГц) равона мекунад. Ин сигнал тавассути изолятор ба модули тақвияти оптикии думарҳилаӣ, ки аз пешамплификатор ва тақвиятдиҳандаи асосӣ иборат аст, ворид карда мешавад ва дар ниҳоят лазери импулси кӯтоҳи энергияи баландро тавассути изолятори оптикӣ бо функсияи коллиматсия бароварда мекунад. Манбаи тухмӣ бо фотодетектори дохилӣ муҷаҳҳаз шудааст, то қувваи баромадро дар вақти воқеӣ назорат кунад ва онро ба тахтаи асосии идоракунии FPGA баргардонад. Тахтаи асосии идоракунии насос схемаҳои гардонандаи насос 1 ва 2-ро идора мекунад, то амалиёти кушодан ва пӯшидани манбаъҳои насос 1, 2 ва 3-ро ба даст орад. Вақте кифотодетекторАгар баромади чароғи сигналро муайян карда натавонад, тахтаи асосии идоракунӣ манбаи насосро хомӯш мекунад, то аз осеб дидани YDDCF ва дастгоҳҳои оптикӣ аз сабаби набудани вуруди чароғи тухмӣ пешгирӣ кунад.

Системаи роҳи оптикии лазерии MOPA сохтори пурраи нахро қабул мекунад ва аз модули асосии ларзиш ва модули думарҳилавии тақвият иборат аст. Модули асосии ларзиш як диоди лазерии нимноқил (LD)-ро бо дарозии мавҷи марказии 1064 нм, паҳнои хат 3 нм ва қувваи баромади доимии максималии 400 мВт ҳамчун манбаи ибтидоӣ мегирад ва онро бо панҷараи нахи Bragg (FBG) бо инъикоси 99% @ 1063.94 нм ва паҳнои хат 3.5 нм муттаҳид мекунад, то системаи интихоби дарозии мавҷро ташкил диҳад. Модули тақвияти 2-марҳилавӣ тарҳи насоси баръаксро қабул мекунад ва YDDCF бо диаметри аслии 8 ва 30 мкм мутаносибан ҳамчун муҳити тақвият танзим карда шудаанд. Коэффитсиентҳои ҷабби насоси пӯшиши мувофиқ мутаносибан 1.0 ва 2.1 дБ/м @ 915 нм мебошанд.