เกี่ยวกับ MOPA

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​คือสถาปัตยกรรมเลเซอร์ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเอาต์พุตโดยการแยกแหล่งกำเนิดสัญญาณ (ออสซิลเลเตอร์หลัก) ออกจากขั้นตอนการขยายกำลัง แนวคิดหลักคือการสร้างสัญญาณพัลส์สัญญาณคุณภาพสูงด้วยออสซิลเลเตอร์หลัก (MO) ซึ่งจะถูกขยายพลังงานโดยเครื่องขยายเสียง (PA) ส่งผลให้ส่งพัลส์เลเซอร์ที่มีกำลังสูง คุณภาพลำแสงสูง และสามารถควบคุมพารามิเตอร์ได้ในที่สุด สถาปัตยกรรมนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทางอุตสาหกรรม การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

1.ข้อได้เปรียบหลักของการขยายสัญญาณ MOPA

①พารามิเตอร์ที่ยืดหยุ่นและควบคุมได้:

- ความกว้างพัลส์ที่ปรับได้อิสระ:

ความกว้างของพัลส์ของพัลส์เมล็ดพันธุ์สามารถปรับได้อย่างอิสระจากขั้นตอนขยายสัญญาณ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1 นาโนวินาทีถึง 200 นาโนวินาที

- อัตราการทำซ้ำที่ปรับได้:

รองรับอัตราการทำซ้ำของพัลส์ในช่วงกว้าง ตั้งแต่พัลส์ช็อตเดียวไปจนถึงพัลส์ความถี่สูงระดับ MHz เพื่อตอบสนองความต้องการการประมวลผลที่หลากหลาย (เช่น การทำเครื่องหมายความเร็วสูงและการแกะสลักลึก)

②คุณภาพไฟสูง:
ลักษณะเสียงรบกวนต่ำของแหล่งกำเนิดเมล็ดพันธุ์จะยังคงอยู่หลังการขยายสัญญาณ โดยส่งมอบคุณภาพลำแสงที่มีการจำกัดการเลี้ยวเบนเกือบสมบูรณ์ (M² < 1.3) ซึ่งเหมาะสำหรับการตัดเฉือนที่แม่นยำ

③พลังงานพัลส์สูงและเสถียรภาพ:
ด้วยการขยายหลายขั้นตอน พลังงานพัลส์เดียวสามารถเข้าถึงระดับมิลลิจูลโดยมีความผันผวนของพลังงานน้อยที่สุด (<1%) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูง

④ความสามารถในการแปรรูปแบบเย็น:
ด้วยความกว้างพัลส์ที่สั้น (เช่น ในช่วงนาโนวินาที) ผลกระทบจากความร้อนต่อวัสดุสามารถลดลงได้ ทำให้สามารถประมวลผลวัสดุเปราะบาง เช่น แก้วและเซรามิกได้อย่างละเอียด

2. มาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ (MO):

MO สร้างพัลส์เมล็ดพืชที่ใช้พลังงานต่ำแต่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ โดยทั่วไปแล้ว แหล่งกำเนิดเมล็ดพืชจะเป็นเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ (LD) หรือเลเซอร์ไฟเบอร์ ซึ่งผลิตพัลส์ผ่านการมอดูเลตโดยตรงหรือจากภายนอก

3.เครื่องขยายเสียง (PA):

ระบบ PA ใช้เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์ (เช่น ไฟเบอร์ที่เจือด้วยอิตเทอร์เบียม หรือ YDF) เพื่อขยายสัญญาณพัลส์เมล็ดในหลายขั้นตอน ซึ่งช่วยเพิ่มพลังงานพัลส์และกำลังเฉลี่ยได้อย่างมาก การออกแบบเครื่องขยายสัญญาณต้องหลีกเลี่ยงผลกระทบแบบไม่เชิงเส้น เช่น การกระเจิงบริลลูอินแบบกระตุ้น (SBS) และการกระเจิงรามานแบบกระตุ้น (SRS) ในขณะเดียวกันก็ต้องรักษาคุณภาพลำแสงให้อยู่ในระดับสูง

MOPA เทียบกับเลเซอร์ไฟเบอร์ Q-Switched แบบดั้งเดิม