הויך-מאַכט פּולסעד לאַזער מיט אַלע-פיבער MOPA סטרוקטור

הויך-מאַכט פּולסעד לאַזערמיט אַ גאַנצן-פֿײַבער MOPA סטרוקטור

די הויפּט סטרוקטורעלע טיפּן פון פיבער לאַזערס אַרייַננעמען איין רעזאָנאַטאָר, שטראַל קאָמבינאַציע און מאַסטער אָסצילייטינג מאַכט אַמפּליפייער (MOPA) סטרוקטורן. צווישן זיי, די MOPA סטרוקטור איז געוואָרן איינער פון די איצטיקע פאָרשונג האָטספּאָטס רעכט צו איר פיייקייט צו דערגרייכן הויך-פאָרשטעלונג.פּולסירטער לאַזעררעזולטאַט מיט אַדזשאַסטאַבאַל פּולס ברייט און רעפּעטיציע אָפטקייט (ריפערד צו ווי פּולס ברייט און רעפּעטיציע אָפטקייט).

דער ארבעטס-פרינציפֿ פֿון דעם MOPA לאַזער איז ווי פֿאָלגט: דער הויפּט אָסילאַטאָר (MO) איז אַ הויך-פּערפאָרמאַנס זוימען מקורהאַלב-קאָנדוקטאָר לאַזערוואָס דזשענערירט זוימען סיגנאַל ליכט מיט אַדזשאַסטאַבאַל פּאַראַמעטערס דורך דירעקט פּולס מאָדולאַציע. די פעלד פּראָגראַממאַבלע גייט אַרעי (FPGA) הויפּט קאָנטראָל גיט ארויס פּולס קראַנט סיגנאַלן מיט אַדזשאַסטאַבאַל פּאַראַמעטערס, וואָס ווערן קאָנטראָלירט דורך די דרייוו קרייַז צו אָפּערירן די זוימען מקור און פאַרענדיקן די ערשט מאָדולאַציע פון ​​די זוימען ליכט. נאָך באַקומען די קאָנטראָל אינסטרוקציעס פון די FPGA הויפּט קאָנטראָל ברעט, די פּאָמפּע מקור דרייוו קרייַז הייבט די פּאָמפּע מקור צו דזשענערירן פּאָמפּע ליכט. נאָך די זוימען ליכט און די פּאָמפּע ליכט זענען קאַפּאַלד דורך די שטראַל ספּליטטער, זיי זענען ריספּעקטיוולי ינדזשעקטעד אין די Yb3+ -דאָפּט טאָפּל-קלאַד אָפּטיש פיברע (YDDCF) אין די צוויי-שטאַפּל אָפּטיש אַמפּליפיקאַטיאָן מאָדול. בעשאַס דעם פּראָצעס, די Yb3+ יאָנען אַבזאָרבירן די ענערגיע פון ​​די פּאָמפּע ליכט צו פאָרעם אַ באַפעלקערונג ינווערזשאַן פאַרשפּרייטונג. דערנאָך, באזירט אויף די פּרינציפּן פון טראַוועלינג כוואַליע אַמפּליפיקאַטיאָן און סטימולאַטעד ימישאַן, די זוימען סיגנאַל ליכט דערגרייכט הויך מאַכט געווינען אין די צוויי-שטאַפּל אָפּטיש אַמפּליפיקאַטיאָן מאָדול, לעסאָף ארויסגעבן אַ הויך-מאַכטנאַנאָסעקונדע פּולסירטע לאַזערצוליב דעם פארגרעסערונג אין שפיץ-מאַכט, קען דער פארשטארקערטער פּולס-סיגנאַל דערפאַרן פּולס-ברייט קאַמפּרעשאַן צוליב דעם געווינס-קלאַמפּינג-עפעקט. אין פּראַקטישע אַפּליקאַציעס ווערן אָפט אנגענומען מולטי-סטאַדיע פארשטארקערונג-סטרוקטורן צו ווייטער פארבעסערן די אויסגאַנג-מאַכט און געווינס-עפעקטיווקייט.

די MOPA לאַזער קרייז סיסטעם איז צוזאמענגעשטעלט פון אַ FPGA הויפּט קאָנטראָל ברעט, אַ פּאָמפּע מקור, אַ זוימען מקור, אַ דרייווער קרייז ברעט, אַן אַמפּליפייער, אאז"וו. די FPGA הויפּט קאָנטראָל ברעט דרייווט די זוימען מקור צו אַרויסגעבן MW-לעוועל רוי זוימען ליכט פּאַלסיז מיט אַדזשאַסטאַבאַל פּאַראַמעטערס דורך דזשענערייטינג פּולס עלעקטרישע סיגנאַלז מיט אַדזשאַסטאַבאַל כוואַליעפאָרמז, פּולס ברייטז (5 צו 200ns), און ריפּעטישאַן ראַטעס (30 צו 900kHz). דעם סיגנאַל איז אַרייַנגעגעבן דורך די יסאָלאַטאָר צו די צוויי-שטאַפּל אָפּטיש אַמפּליפיקאַטיאָן מאָדול צוזאמענגעשטעלט פון די פּרעאַמפּליפייער און די הויפּט אַמפּליפייער, און לעסאָף אַרויסגעבן הויך-ענערגיע קורץ-פּולס לאַזער דורך די אָפּטיש יסאָלאַטאָר מיט קאָלימאַטיאָן פונקציע. די זוימען מקור איז יקוויפּט מיט אַן ינערלעך פאָטאָדעטעקטאָר צו מאָניטאָר די אַרויסגאַנג מאַכט אין פאַקטיש צייט און פידינג עס צוריק צו די FPGA הויפּט קאָנטראָל ברעט. די הויפּט קאָנטראָל ברעט קאָנטראָל די פּאָמפּע דרייוו קרייזן 1 און 2 צו דערגרייכן די עפן און קלאָוזינג אַפּעריישאַנז פון פּאָמפּע קוועלער 1, 2 און 3. ווען דיפאָטאָדעטעקטאָרקען נישט דעטעקטירן די סיגנאל ליכט ארויסגאנג, וועט די הויפט קאנטראל ברעט אויסלעשן די פאמפ קוואל צו פארמיידן שאדן צו די YDDCF און אפטישע דעווייסעס צוליב דעם מאנגל אין זוימען ליכט אריינגאנג

די MOPA לאַזער אָפּטישע וועג סיסטעם נעמט אָן אַ גאַנצן-פייבער סטרוקטור און באַשטייט פון אַ הויפּט אָסצילאַציע מאָדול און אַ צוויי-שטאַפּל אַמפּליפיקאַציע מאָדול. דער הויפּט אָסצילאַציע מאָדול נעמט אַ האַלב-קאָנדוקטאָר לאַזער דיאָד (LD) מיט אַ צענטראַלע כוואַליע-לענג פון 1064 נם, אַ ליניע-ברייט פון 3 נם, און אַ מאַקסימום קאָנטינויִערלעכע אַרויסגאַנג מאַכט פון 400mW ווי די זוימען מקור, און קאַמביינז עס מיט אַ פייבער בראַגג גראַטינג (FBG) מיט אַ רעפלעקטיוויטי פון 99%@1063.94 נם און אַ ליניע-ברייט פון 3.5 נם צו פאָרעם אַ כוואַליע-ברייט סעלעקציע סיסטעם. דער צוויי-שטאַפּל אַמפּליפיקאַציע מאָדול נעמט אָן אַ פאַרקערט פּאָמפּע פּלאַן, און YDDCF מיט קערן דיאַמעטערס פון 8 און 30μm זענען ריספּעקטיוולי קאָנפיגורעד ווי געווינס מעדיע. די קאָראַספּאַנדינג קאָוטינג פּאָמפּע אַבזאָרפּשאַן קאָואַפישאַנץ זענען 1.0 און 2.1dB/m@915nm, ריספּעקטיוולי.