전문 지식

마스터 발진기 전력 증폭기

2022-03-24
마스터 발진기 전력 증폭기. 기존의 고체 및 가스 레이저와 비교할 때 파이버 레이저는 다음과 같은 장점이 있습니다. 높은 변환 효율(60% 이상의 광-광 변환 효율), 낮은 레이저 임계값 간단한 구조, 작동 재료는 유연한 매체, 사용하기 쉽습니다. 높은 빔 품질(회절 한계에 접근하기 쉽습니다); 레이저 출력에는 많은 스펙트럼 라인과 넓은 튜닝 범위(455 ~ 3500nm)가 있습니다. 작은 크기, 가벼운 무게, 우수한 방열 효과 및 긴 수명.
그러나 상대적으로 낮은 출력 전력으로 인해 적용 범위가 크게 제한되었습니다. 이중 클래드 광섬유 및 고출력 반도체 레이저(LD) 제조 기술의 점진적인 성숙으로 광섬유 레이저의 출력이 크게 향상되었으며 적용 범위도 크게 확장되었습니다. 고출력 및 고빔 품질의 초단파 펄스 레이저는 광섬유 통신, 의료, 군사 및 생물학 분야에서 매력적인 응용 전망을 가지고 있으며 현재 연구 핫스팟 중 하나가 되었습니다.
광섬유에서 극초단 펄스 레이저를 얻는 방법에는 모드 잠금 기술과 Q 전환 기술의 두 가지 주요 방법이 있습니다. 모드 잠금 펄스 파이버 레이저는 주로 다양한 요인을 사용하여 공동에서 진동하는 세로 모드를 변조합니다. 각 세로 모드가 명확한 위상 관계를 갖고 인접한 세로 모드 사이의 위상차가 일정할 때 간섭 중첩을 달성하여 초단파 펄스를 얻을 수 있습니다. , 펄스 폭은 서브 피코초에서 서브 펨토초 정도에 도달할 수 있습니다. Q-switched 펄스 파이버 레이저는 레이저 공진기에 Q-switching 소자를 삽입하고 공동의 손실을 주기적으로 변경하여 펄스 레이저 출력을 구현하며 펄스 폭은 10-9s 정도에 도달할 수 있습니다. Q 스위치 또는 모드 잠금 기술을 사용하면 매우 높은 피크 전력을 얻을 수 있지만 단일 Q 스위치 또는 모드 잠금 레이저에서 얻은 펄스 에너지는 종종 매우 제한적이어서 적용 범위가 제한됩니다. 펄스 에너지를 더욱 향상시키기 위해서는 증폭 기술, 즉 MOPA(Main Oscillator Power Amplification) 구조를 이용하는 것이 필요하다. 이러한 구조를 가진 광섬유에서 얻은 고에너지 펄스 레이저는 씨앗 광원과 동일한 파장과 반복 주파수를 가지며 시간 영역 펄스의 모양과 폭은 거의 변하지 않습니다. 특정 반복 주파수와 펄스 폭을 가진 종자 광원을 주 발진기로 선택하고 전력 증폭 후 필요한 고 에너지 펄스 레이저 출력을 얻을 수 있습니다. 따라서 높은 펄스 에너지와 높은 평균 출력 전력을 달성하기 위해 주 발진 전력 증폭 기술을 사용하는 것이 이상적인 선택입니다.
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