O MOPA

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​je laserová architektúra, ktorá zlepšuje výstupný výkon oddelením zdroja seedovania (master oscilátora) od stupňa zosilnenia výkonu. Základná koncepcia spočíva v generovaní vysokokvalitného signálu seedovania pomocou master oscilátora (MO), ktorý je potom energeticky zosilnený výkonovým zosilňovačom (PA), čím sa v konečnom dôsledku dosahujú vysokovýkonné laserové impulzy s vysokou kvalitou lúča a parametrami ovládateľné. Táto architektúra sa široko používa v priemyselnom spracovaní, vedeckom výskume a medicínskych aplikáciách.

1.Kľúčové výhody zosilnenia MOPA

①Flexibilné a ovládateľné parametre:

- Nezávisle nastaviteľná šírka impulzu:

Šírku impulzu základného impulzu je možné nastaviť nezávisle od zosilňovacieho stupňa, typicky v rozsahu od 1 ns do 200 ns.

- Nastaviteľná frekvencia opakovaní:

Podporuje široký rozsah opakovacích frekvencií impulzov, od jednorazových až po vysokofrekvenčné impulzy na úrovni MHz, aby spĺňal rôzne potreby spracovania (napr. vysokorýchlostné značenie a hlboké gravírovanie).

2Kvalita diaľkových svetiel:
Nízkošumové charakteristiky semenného zdroja sa zachovávajú aj po zosilnení, čo poskytuje kvalitu lúča s takmer difrakčným obmedzením (M² < 1,3), vhodnú pre presné obrábanie.

③Vysoká pulzná energia a stabilita:
Vďaka viacstupňovému zosilneniu môže energia jedného impulzu dosiahnuť úroveň milijoulov s minimálnym kolísaním energie (<1 %), čo je ideálne pre vysoko presné priemyselné aplikácie.

4Možnosť spracovania za studena:
Vďaka krátkym šírkam impulzov (napr. v nanosekundovom rozsahu) je možné minimalizovať tepelné účinky na materiály, čo umožňuje jemné spracovanie krehkých materiálov, ako je sklo a keramika.

2. Hlavný oscilátor (MO):

MO generuje nízkoenergetické, ale presne riadené počiatočné impulzy. Zdrojom počiatočného impulzu je zvyčajne polovodičový laser (LD) alebo vláknový laser, ktorý vytvára impulzy priamou alebo externou moduláciou.

3.Výkonový zosilňovač (PA):

PA využíva vláknové zosilňovače (ako napríklad vlákno dopované yterbiom, YDF) na zosilnenie počiatočných impulzov vo viacerých stupňoch, čím sa výrazne zvyšuje energia impulzov a priemerný výkon. Konštrukcia zosilňovača sa musí vyhýbať nelineárnym efektom, ako je stimulovaný Brillouinov rozptyl (SBS) a stimulovaný Ramanov rozptyl (SRS), pričom sa zachováva vysoká kvalita lúča.

MOPA vs. tradičné Q-switched vláknové lasery