Om MOPA

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​er en laserarkitektur som forbedrer ytelsen ved å separere frøkilden (masteroscillator) fra effektforsterkningstrinnet. Kjernekonseptet innebærer å generere et høykvalitets frøpulssignal med masteroscillatoren (MO), som deretter energiforsterkes av effektforsterkeren (PA), og til slutt leverer høyeffekts laserpulser med høy strålekvalitet og parameterkontrollerbare signaler. Denne arkitekturen er mye brukt i industriell prosessering, vitenskapelig forskning og medisinske applikasjoner.

1.Viktige fordeler med MOPA-forsterkning

①Fleksible og kontrollerbare parametere:

- Uavhengig justerbar pulsbredde:

Pulsbredden til frøpulsen kan justeres uavhengig av forsterkertrinnet, vanligvis fra 1 ns til 200 ns.

- Justerbar repetisjonsfrekvens:

Støtter et bredt spekter av pulsrepetisjonshastigheter, fra enkeltpulser til høyfrekvente pulser på MHz-nivå, for å møte ulike prosesseringsbehov (f.eks. høyhastighetsmerking og dypgravering).

②Fjernlyskvalitet:
Frøkildens lavstøyegenskaper opprettholdes etter forsterkning, og gir en strålekvalitet med nesten diffraksjonsbegrenset kvalitet (M² < 1,3), egnet for presisjonsmaskinering.

③Høy pulsenergi og stabilitet:
Med flertrinnsforsterkning kan enkeltpulsenergi nå millijoule-nivået med minimal energifluktuasjon (<1 %), ideelt for industrielle applikasjoner med høy presisjon.

④Kaldbehandlingskapasitet:
Med korte pulsbredder (f.eks. i nanosekundområdet) kan termiske effekter på materialer minimeres, noe som muliggjør finbearbeiding av sprø materialer som glass og keramikk.

2. Hovedoscillator (MO):

MO genererer såkornpulser med lavt strømforbruk, men presist kontrollerte. Såkornkilden er vanligvis en halvlederlaser (LD) eller fiberlaser, som produserer pulser via direkte eller ekstern modulering.

3.Effektforsterker (PA):

PA-en bruker fiberforsterkere (som ytterbiumdopet fiber, YDF) for å forsterke frøpulsene i flere trinn, noe som øker pulsenergien og gjennomsnittseffekten betydelig. Forsterkerdesign må unngå ikke-lineære effekter som stimulert Brillouin-spredning (SBS) og stimulert Raman-spredning (SRS), samtidig som den opprettholder høy strålekvalitet.

MOPA vs. tradisjonelle Q-svitsjede fiberlasere