Ammatillinen tieto

Master oskillaattori kuituvahvistin

2022-07-20
Pääoskillaattorikuituvahvistin (MOFA, MOPFA tai kuitu-MOPA) eroaa pääoskillaattorin tehovahvistimesta (MOPA), mikä tarkoittaa, että järjestelmän tehovahvistin on kuituvahvistin. Jälkimmäiset ovat yleensä suuritehoisia pumpattuja verhousvahvistimia, jotka valmistetaan yleisesti käyttämällä ytterbium-seostettuja kuituja.
Tämän kuitupohjaisen tehovahvistimen edut ovat:
Suuri lähtöteho, korkea tehokkuus;
Cooler on yksinkertaisempi;
Korkea säteen laatu, usein lähellä diffraktiorajaa;

Vahvistus voi olla jopa kymmeniä dB. Ja monilla bulkkivahvistimilla, erityisesti korkealla keskimääräisellä lähtöteholla, on erittäin pieni vahvistus.


Kuva 1: MOPA-kaavio yksivaiheisesta pumpun sydämestä. Suuremman tehon saamiseksi on lisättävä toinen kaksinkertainen kuituvahvistin. Siemenlaserdiodit voivat toimia pulssialueella


Optisten kuitujen käytöllä on kuitenkin myös joitain haittoja:
Erilaisten kuitujen epälineaaristen vaikutusten olemassaolon vuoksi on vaikea saada suurta huipputehoa ja pulssienergiaa pulssijärjestelmissä. Esimerkiksi kuituoptisissa laitteissa muutaman millijoulen energiat ovat jo korkeat nanosekunnin pulssijärjestelmissä, ja bulkkilaserit voivat tuottaa vielä suurempia energioita. Yksitaajuisissa järjestelmissä stimuloitu Brillouin-sironta voi rajoittaa suuresti lähtötehoa.
Suuren vahvistuksensa ansiosta kuituvahvistimet ovat erityisen herkkiä takaheijastuksille. Kun teho on erittäin korkea, tätä ongelmaa on vaikea ratkaista Faradayn isolaattoreiden avulla.
Polarisaatiotila on yleensä epävakaa, ellei käytetä polarisaatiota ylläpitäviä kuituja.
On edullista käyttää vahvistuskytkentäisiä laserdiodeja siemenlasereina kuitu-MOPA:issa. Tätä laitetta voidaan verrata esimerkiksi Q-kytkettäviin lasereihin lasermarkkinoiden sovelluksissa. Osa tästä edusta on lähtömuodon joustavuus: pulssin toistotaajuuden lisäksi pulssin pituutta ja muotoa sekä tietysti pulssin energiaa voidaan säätää.
MOFA:ssa huomioitava ongelma on kyllästysteho, joka on alhainen jopa suurella moodialueella kaksoispäällysteisellä kuidulla verrattuna tavanomaiseen lähtötehoon. Siksi tehonotto voi olla yhtä tehokasta kuin kuitulaserit, jopa suhteellisen alhaisilla siementehoilla.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept