Анализ структуры MOPA

I. Принцип

Структура усилителя мощности задающего генератора (MOPA) представляет собой лазерную конструкцию, используемую для генерации мощного лазерного излучения.

II. Устройства и функции

1. Fonte de sinal: Источником слабого сигнала в структуре MOPA, обычно называемым затравочным источником, может быть оптоволокно, полупроводник, твердотельный прибор и т. д. Его основная функция — формирование сигнала стимулированного излучения.

2. Делитель луча: O divisor de feixe nesta solução divide o sinal da fonte no feixe em uma proporção de 99:1 ou 99,5:0,5. Este feixe de baixa potência é recebido pelo fotodetector +③.

3. Fotodetector:A principal função deste detector é proteger o caminho óptico. Se o detector não detectar o sinal de semente, ele realimenta o sinal nos circuitos de bomba de todas as fontes de bomba subsequentes, desligando sua energia. Isso protege o caminho de transmissão bidirecional da emissão espontânea de laser na ausência de luz semente. É claro que diferentes sistemas de laser desempenham funções diferentes. Para caminhos ópticos pulsados, também pode servir como saída de sincronização. Para lidar, pode ser usado como um sinal de oscilador local, etc.

4. Маломощный изолятор+:isola a luz de fundo gerada pela amplificação subsequente.

5. Модовый преобразователь+: поскольку источник сигнала обычно выходит через одномодовое волокно, характеристики волокна обычно составляют 6/125 мкм 0,12 NA (в зависимости от длины волны, а не от абсолютной). Последующее усиливающее волокно представляет собой активное волокно с большой сердцевиной. Как правило, волокна с большой сердцевиной поддерживают небольшое значение NA (чтобы обеспечить малое нормализованное значение V и поддерживать передачу лазера в маломодовом режиме). Поскольку сигнальный свет, попадающий в волокно с малой NA из волокна с большой NA, вызывает рассогласование мод (потерю мощности), для уменьшения потерь мощности используется модовый преобразователь, или, точнее, согласователь мод. Принцип действия обычно заключается в сужении волокна. 

6. Somador de feixe (1+1)*1:bombeia luz para uma fibra ativa de núcleo grande, alcançando inversão da população de íons na fibra ativa.

7. Filtro passa-banda+. Новички могут не до конца понимать функцию этой функции. Он в первую очередь отфильтровывает спонтанное излучение, отличное от сигнального, или, другими словами, отфильтровывает нежелательный свет. Например, если ваш сигнальный свет имеет частоту 1018, а спонтанное излучение возникает на частоте 1030, то, если его не отфильтровать, спектр излучения 1030 будет выше, чем 1018, поэтому последующее усиление будет в основном сосредоточено на лазере с частотой 1030. Конечно, также возможно, что сигнальный свет имеет частоту 1530, а спонтанное излучение возникает на частоте 1560, и так далее. Другой вариант — подавление уширения спектра.

8. Isolador de potência média +: Эта функция аналогична изолятору малой мощности, за исключением того, что кристалл можно заменить на кристалл TGG, который может работать с большей мощностью. 9. Мультиплексор с разделением по длине волны+: Это лишь предположение. Я подозреваю, что он используется для ввода индикаторного света в сердечник оптоволокна для обеспечения коаксиального выхода индикаторного света и лазера. Конечно, лазер, подключенный к WDM 9, вероятно, представляет собой одномодовый полупроводниковый лазер с волоконным выходом, например, 638/520/650, обычно используемый в качестве индикаторного света. Объединитель лучей 10(N+1)*1 выполняет ту же функцию, что и объединитель ⑥, описанный выше, но может работать с более высокой мощностью и принимать более мощные сигналы накачки.

11. Разделитель: Separa o feixe de laser, geralmente em uma proporção de 99,9:0,1 ou 99,99:0,01. Sua principal função é controlar a potência de saída. Alguns também funcionam como saídas sincronizadas e alguns até controlam o comprimento de onda do laser para sincronização de frequência.

12. Изолятор со свободным выходом: Как следует из названия, он обеспечивает как выход, так и изоляцию.