MOPA-Strukturanalyse

I. Prinzip

Die MOPA-Struktur (Master Oscillator Power Amplifier) ​​ist eine Laserstruktur, die zur Erzeugung von Hochleistungslaserstrahlung verwendet wird.

II. Устройства и функции

1. Signalquelle:Die Kleinsignalquelle in einer MOPA-Struktur, allgemein als Seed-Quelle bezeichnet, kann eine optische Faser, ein Halbleiter, ein Festkörpergerät usw. sein. Ihre Hauptfunktion besteht darin, ein stimuliertes Emissionssignal zu erzeugen.

2. Strahlteiler:Делитель луча в данном решении разделяет сигнал от источника на луч в соотношении 99:1 или 99,5:0,5. Этот маломощный луч принимается фотодетектором +③.

3. Fotodetektor: Основная функция этого детектора: защита оптического тракта. Если детектор не обнаруживает затравочный сигнал, он подает сигнал обратно в схемы накачки всех последующих источников накачки, отключая их питание. Это защищает двунаправленный тракт передачи от спонтанного лазерного излучения при отсутствии затравочного света. Конечно, разные лазерные системы выполняют разные функции. Для импульсных оптических трактов он также может служить выходом синхронизации. Для лидара он может использоваться в качестве сигнала гетеродина и т.д.

4. Low-Power-Isolator+:isoliert die durch nachfolgende Verstärkung erzeugte Hintergrundbeleuchtung.

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. Сумматор пучков (1+1)*1:Pumpen pumpen Licht in eine aktive Faser mit großem Kern und erreichen so eine Ionenpopulationsinversion in der aktiven Faser.

7. Bandpassfilter+. 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. Изолятор средней мощности+:Diese Funktion ähnelt einem Isolator mit geringer Leistung, mit der Ausnahme, dass der Kristall durch einen TGG-Kristall ersetzt werden kann, der höhere Leistungen verarbeiten kann. 9. Wellenlängenmultiplexer+: Dies ist nur eine Vermutung. Ich vermute, dass es dazu dient, Anzeigelicht in den Faserkern einzuspeisen, um eine koaxiale Ausgabe von Anzeigelicht und Laser zu ermöglichen. Natürlich handelt es sich bei dem an das WDM 9 angeschlossenen Laser wahrscheinlich um einen Einmoden-Halbleiterlaser mit einem Faserausgang, z. B. 638/520/650, der typischerweise als Anzeigelampe verwendet wird. Der Strahlkombinierer 10(N+1)*1 erfüllt die gleiche Funktion wie der oben beschriebene Kombinierer ⑥, kann jedoch mit höherer Leistung arbeiten und stärkere Pumpsignale empfangen.

11. Разделитель: Trennt den Laserstrahl, normalerweise im Verhältnis 99,9:0,1 oder 99,99:0,01. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Ausgangsleistung zu steuern. Einige fungieren auch als synchronisierte Ausgänge und einige steuern sogar die Laserwellenlänge zur Frequenzsynchronisation.

12. Freier Auslassisolator:Wie der Name schon sagt, bietet es sowohl Leistung als auch Isolierung.