MOPA အကြောင်း

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​သည် seed source (master oscillator) ကို power amplification stage မှ ခွဲထုတ်ခြင်းဖြင့် output စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးသည့် laser architecture တစ်ခုဖြစ်သည်။ အဓိကသဘောတရားတွင် master oscillator (MO) ဖြင့် အရည်အသွေးမြင့် seed pulse signal ကို ထုတ်လုပ်ခြင်း ပါဝင်ပြီး ၎င်းကို power amplifier (PA) မှ စွမ်းအင်တိုးမြှင့်ပေးကာ နောက်ဆုံးတွင် မြင့်မားသောပါဝါ၊ မြင့်မားသော beam အရည်အသွေးနှင့် parameter-controllable laser pulses များကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဤ architecture ကို စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းစဉ်များ၊ သိပ္ပံနည်းကျ သုတေသနနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြသည်။

၁။MOPA Amplification ရဲ့ အဓိက အားသာချက်တွေ

၁ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိပြီး ထိန်းချုပ်နိုင်သော ကန့်သတ်ချက်များ-

- သီးခြားစီ ချိန်ညှိနိုင်သော pulse အကျယ်:

seed pulse ရဲ့ pulse width ကို amplifier stage နဲ့ မသက်ဆိုင်ဘဲ ချိန်ညှိနိုင်ပြီး ပုံမှန်အားဖြင့် 1 ns မှ 200 ns အထိ ရှိပါတယ်။

- ချိန်ညှိနိုင်သော ထပ်ခါတလဲလဲနှုန်း:

ကွဲပြားသော လုပ်ဆောင်မှုလိုအပ်ချက်များ (ဥပမာ- မြန်နှုန်းမြင့် အမှတ်အသားပြုခြင်းနှင့် နက်ရှိုင်းစွာ ထွင်းထုခြင်း) ကို ဖြည့်ဆည်းရန်အတွက် single-shot မှ MHz-level high-frequency pulses အထိ ကျယ်ပြန့်သော pulse repetition rates အမျိုးမျိုးကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။

၂မြင့်မားသော ရောင်ခြည် အရည်အသွေး:
အစေ့ရင်းမြစ်၏ ဆူညံသံနည်းသော ဝိသေသလက္ခဏာများကို ချဲ့ထွင်ပြီးနောက်တွင် ထိန်းသိမ်းထားပြီး၊ တိကျသော စက်ယန္တရားများအတွက် သင့်လျော်သော near-diffraction-limited beam quality (M² < 1.3) ကို ပေးစွမ်းပါသည်။

၃မြင့်မားသော pulse စွမ်းအင်နှင့် တည်ငြိမ်မှု:
အဆင့်များစွာ ချဲ့ထွင်ခြင်းဖြင့်၊ single-pulse စွမ်းအင်သည် အနည်းဆုံး စွမ်းအင်အတက်အကျ (<1%) ဖြင့် millijoule အဆင့်သို့ ရောက်ရှိနိုင်သောကြောင့် မြင့်မားသော တိကျမှုရှိသော စက်မှုလုပ်ငန်းအသုံးချမှုများအတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်။

၄အအေးခံ လုပ်ငန်းစဉ် စွမ်းရည်:
pulse width တိုတောင်းခြင်းကြောင့် (ဥပမာ၊ နာနိုစက္ကန့်အတိုင်းအတာတွင်)၊ ပစ္စည်းများအပေါ် အပူသက်ရောက်မှုများကို အနည်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်နိုင်ပြီး ဖန်နှင့် ကြွေထည်များကဲ့သို့သော ကြွပ်ဆတ်သော ပစ္စည်းများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ လုပ်ဆောင်နိုင်စေပါသည်။

2. မာစတာ လှိုင်းစီးလေတာ (MO):

MO သည် ပါဝါနည်းသော်လည်း တိကျစွာထိန်းချုပ်ထားသော seed pulses များကို ထုတ်ပေးသည်။ seed source သည် ပုံမှန်အားဖြင့် semiconductor laser (LD) သို့မဟုတ် fiber laser ဖြစ်ပြီး တိုက်ရိုက် သို့မဟုတ် ပြင်ပ modulation မှတစ်ဆင့် pulses များကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။

3.ပါဝါချဲ့စက် (PA):

PA သည် မျိုးစေ့ပဲ့တင်ထပ်မှုများကို အဆင့်များစွာဖြင့် ချဲ့ထွင်ရန် ဖိုင်ဘာချဲ့စက်များ (ytterbium-doped fiber, YDF ကဲ့သို့) ကို အသုံးပြုပြီး ပဲ့တင်ထပ်မှုစွမ်းအင်နှင့် ပျမ်းမျှပါဝါကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးသည်။ ချဲ့စက်ဒီဇိုင်းသည် မြင့်မားသော beam အရည်အသွေးကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် လှုံ့ဆော်ထားသော Brillouin scattering (SBS) နှင့် လှုံ့ဆော်ထားသော Raman scattering (SRS) ကဲ့သို့သော nonlinear အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ရှောင်ရှားရမည်။

MOPA နှင့် ရိုးရာ Q-Switched Fiber Lasers များ