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激光小百科

什么是MOPA结构与多级放大技术?

一、MOPA结构概述

MOPA(Master Oscillator Power Amplifier)结构是激光技术领域的一个创新,旨在提供高质量且高功率的激光输出。它由两个关键部分组成:主振荡器(Master Oscillator)和功率放大器(Power Amplifier),每个部分都有其独特的功能和重要性。

主振荡器(Master Oscillator):

此部分是MOPA系统的核心,负责生成具有特定波长、相干性和优良光束质量的激光。主振荡器的输出通常是低功率的,但它的稳定性和精确性是整个系统性能的基础。

功率放大器(Power Amplifier):

这部分的主要任务是放大主振荡器产生的激光。通过一系列的放大过程,它能够显著提高激光的总功率,同时尽可能地保持原始光束的特性不变,例如波长和相干性。

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MOPA 结构光源(来自百度百科)所示 : 主要分两部分 , 左边虚框内是一个具有高光束质量输出的种子光源 , 右边虚框内是一级或几级光纤放大器结构 , 两部分共同构成一个主振荡功率放大光源。


二、MOPA的多级放大技术

为了进一步提升激光功率和优化光束质量,MOPA系统可能包括多个放大级别。这些级别分别执行不同的放大任务,共同实现高效的能量传递和优化的激光性能。

预放大器(Pre-amplifier):

在多级放大系统中,预放大器起着至关重要的作用。它对主振荡器的输出进行初步放大,准备激光进入后续更高级别的放大阶段。

中间放大器(Intermediate Amplifier):

这一阶段进一步增加激光的功率。在复杂的MOPA系统中,可能会有多个中间放大器级别,每个都在保证激光质量的同时提升其功率。

最终放大器(Final Amplifier):

作为放大过程的最后阶段,最终放大器将激光的功率提升到最终所需的水平。在这个阶段,需要特别注意控制光束质量和避免非线性效应的产生。


三、MOPA结构的应用领域和优势

MOPA结构因其能够在提供高功率输出的同时保持激光特性(如波长精度、光束质量、脉冲形状等),而在多个领域得到应用,包括但不限于精密材料加工、科学研究、医疗技术以及光纤通信等。多级放大技术的应用使得MOPA系统在提供高功率激光的同时,保持了高度的灵活性和出色的性能。


四、 亮点光电MOPA脉冲光纤激光器

1064nm 高峰值雷达光源

在LSP的脉冲光纤激光器系列中,1064nm纳秒脉冲光纤激光器,采用了优化的MOPA结构多级放大技术以及模块化设计,具有噪声低、光束质量好、峰值功率高、参数调节灵活、易于集成等特点;产品采用优化的功率补偿技术,能够有效抑制在高温低温环境下功率急速衰减,非常适合用于TOF雷达探测领域。

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