ከፍተኛ ኃይል ያለው ግፊት ያለው ሌዘር ከሁሉንም ፋይበር MOPA መዋቅር ጋር

ከፍተኛ ኃይል ያለው ግፊት ያለው ሌዘርበሙሉ-ፋይበር MOPA መዋቅር

ዋናዎቹ የፋይበር ሌዘር መዋቅራዊ ዓይነቶች ነጠላ ሬዞናተር፣ የቢም ጥምረት እና ዋና ኦሲላቲንግ ፓወር አምፕሊፋየር (MOPA) መዋቅሮችን ያካትታሉ። ከእነዚህም መካከል የMOPA መዋቅር ከፍተኛ አፈጻጸም የማግኘት ችሎታ ስላለው በአሁኑ ጊዜ ካሉት የምርምር ቦታዎች አንዱ ሆኗል።የተወዛወዘ ሌዘርየሚስተካከል የ pulse ስፋት እና የድግግሞሽ ድግግሞሽ ያለው ውጤት (የ pulse ስፋት እና የድግግሞሽ ድግግሞሽ በመባል የሚታወቀው)።

የMOPA ሌዘር የአሠራር መርህ እንደሚከተለው ነው፡- ዋናው ኦስሲሌተር (MO) ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው የዘር ምንጭ ነው።ሴሚኮንዳክተር ሌዘርበቀጥታ የልብ ምት ሞዱሽን አማካኝነት የሚስተካከሉ መለኪያዎች ያሉት የዘር ምልክት መብራት ያመነጫል። የመስክ ፕሮግራም ሊደረግ የሚችል የበር አደራደር (FPGA) ዋና መቆጣጠሪያ የሚስተካከሉ መለኪያዎች ያሉት የ pulse current ምልክቶችን ያወጣል፣ እነዚህም በድራይቭ ሰርኩዩ የሚቆጣጠሩት የዘር ምንጩን ለማንቀሳቀስ እና የዘር መብራቱ የመጀመሪያ ሞዱሽን ለማጠናቀቅ ነው። ከFPGA ዋና መቆጣጠሪያ ቦርድ የቁጥጥር መመሪያዎችን ከተቀበሉ በኋላ፣ የፓምፕ ምንጭ ድራይቭ ሰርኩዊቱ የፓምፕ መብራት ለማመንጨት የፓምፕ ምንጩን ያስጀምራል። የዘር መብራቱ እና የፓምፑ መብራቱ በጨረር መከፋፈያው ከተጣመሩ በኋላ፣ በሁለት-ደረጃ የኦፕቲካል ማጉያ ሞጁል ውስጥ በYb3+ -doped ድርብ-ክላድ ኦፕቲካል ፋይበር (YDDCF) ውስጥ በቅደም ተከተል ይወጋሉ። በዚህ ሂደት፣ የYb3+ አየኖች የፓምፕ መብራትን ኃይል በመምጠጥ የህዝብ ተገላቢጦሽ ስርጭት ይፈጥራሉ። በመቀጠልም፣ በተጓዥ ሞገድ ማጉላት እና በተነቃቃ ልቀት መርሆዎች ላይ በመመስረት፣ የዘር ምልክት መብራቱ በሁለት-ደረጃ ኦፕቲካል ማጉላት ሞጁል ውስጥ ከፍተኛ የኃይል ትርፍ ያገኛል፣ በመጨረሻም ከፍተኛ ኃይል ያወጣል።ናኖሰከንድ pulsed ሌዘርከፍተኛ የኃይል መጨመር ምክንያት፣ የተጨመረው የልብ ምት ምልክት በማግኘት ክላምፕሲንግ ውጤት ምክንያት የልብ ምት ስፋት መጭመቅ ሊያጋጥመው ይችላል። በተግባራዊ አፕሊኬሽኖች፣ የውጤት ኃይልን የበለጠ ለማሳደግ እና ቅልጥፍናን ለማግኘት ብዙ ጊዜ ባለብዙ ደረጃ የማጉላት መዋቅሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የMOPA ሌዘር ሰርኩዊት ሲስተም ከFPGA ዋና መቆጣጠሪያ ቦርድ፣ የፓምፕ ምንጭ፣ የዘር ምንጭ፣ የአሽከርካሪ ሰርኩዊት ቦርድ፣ ማጉያ፣ ወዘተ የተዋቀረ ነው። የFPGA ዋና መቆጣጠሪያ ቦርድ የዘር ምንጩን በሚስተካከሉ የሞገድ ቅርጾች፣ የልብ ምቶች (ከ5 እስከ 200ns) እና የድግግሞሽ መጠኖች (ከ30 እስከ 900kHz) በማመንጨት የሚስተካከሉ መለኪያዎች ያሉት የኤምደብሊው ደረጃ ጥሬ ዘር የብርሃን ምቶች እንዲያወጣ ያንቀሳቅሳል። ይህ ምልክት በማግለያው በኩል ወደ ቅድመ ማጉያው እና ዋናው ማጉያው በተዋቀረው ባለ ሁለት ደረጃ የኦፕቲካል ማጉላት ሞጁል ይገባል፣ እና በመጨረሻም ከፍተኛ ኃይል ያለው አጭር-ምት ሌዘር በኦፕቲካል ማግለያው በኩል ከኮሊሜሽን ተግባር ጋር ያወጣል። የዘር ምንጩ የውጤት ኃይልን በእውነተኛ ጊዜ ለመከታተል እና ወደ FPGA ዋና መቆጣጠሪያ ቦርድ ለመመለስ ውስጣዊ ፎቶዲቴክተር የተገጠመለት ነው። ዋናው የመቆጣጠሪያ ቦርድ የፓምፕ ድራይቭ ሰርኩዊቶችን 1 እና 2 ይቆጣጠራል የፓምፕ ምንጮች 1፣ 2 እና 3 የመክፈቻ እና የመዝጊያ ስራዎችን ለማሳካት። መቼፎቶዲቴክተርየሲግናል መብራት ውፅዓትን ካላወቀ ዋናው የመቆጣጠሪያ ሰሌዳ በዘር ብርሃን ግብዓት እጥረት ምክንያት በYDDCF እና በኦፕቲካል መሳሪያዎች ላይ ጉዳት እንዳይደርስ ለመከላከል የፓምፑን ምንጭ ይዘጋል።

የMOPA ሌዘር ኦፕቲካል መንገድ ሲስተም ሁሉንም-ፋይበር መዋቅር የሚቀበል ሲሆን ዋና ኦሲሌሽን ሞጁል እና ባለ ሁለት ደረጃ አምፕሊፊኬሽን ሞጁል ያካትታል። ዋናው ኦሲሌሽን ሞጁል 1064nm ማዕከላዊ የሞገድ ርዝመት፣ 3nm የመስመር ስፋት እና ከፍተኛውን 400mW ቀጣይነት ያለው የውጤት ኃይል ያለው ሴሚኮንዳክተር ሌዘር ዳዮድ (LD) እንደ ዘር ምንጭ ይወስዳል፣ እና ከ99%@1063.94nm አንጸባራቂ እና 3.5nm የመስመር ስፋት ጋር በማጣመር የሞገድ ርዝመት ምርጫ ስርዓት ይፈጥራል። ባለ 2-ደረጃ አምፕሊፊኬሽን ሞጁል የተገላቢጦሽ ፓምፕ ዲዛይን ይቀበላል፣ እና 8 እና 30μm ዋና ዲያሜትሮች ያሉት YDDCF በቅደም ተከተል እንደ ጌይን ሚዲያ ተዋቅረዋል። ተዛማጅ የሽፋን ፓምፕ መምጠጥ ኮፊሸንቶች በቅደም ተከተል 1.0 እና 2.1dB/m@915nm ናቸው።