Sobre a MOPA

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​é uma arquitetura de laser que aprimora o desempenho de saída ao separar a fonte de sinal (oscilador mestre) do estágio de amplificação de potência. O conceito principal envolve a geração de um pulso de sinal de alta qualidade com o oscilador mestre (MO), que é então amplificado em energia pelo amplificador de potência (PA), resultando em pulsos de laser de alta potência, alta qualidade de feixe e parâmetros controláveis. Essa arquitetura é amplamente utilizada em processos industriais, pesquisa científica e aplicações médicas.

1.Principais vantagens da amplificação MOPA

①Parâmetros flexíveis e controláveis:

- Largura de pulso ajustável independentemente:

A largura do pulso de semente pode ser ajustada independentemente do estágio amplificador, variando tipicamente de 1 ns a 200 ns.

- Taxa de repetição ajustável:

Suporta uma ampla gama de taxas de repetição de pulsos, desde pulsos únicos até pulsos de alta frequência em nível de MHz, para atender a diversas necessidades de processamento (por exemplo, marcação de alta velocidade e gravação profunda).

②Alta qualidade do feixe de luz:
As características de baixo ruído da fonte de sinal são mantidas após a amplificação, proporcionando uma qualidade de feixe próxima ao limite de difração (M² < 1,3), adequada para usinagem de precisão.

③Alta energia de pulso e estabilidade:
Com amplificação em múltiplos estágios, a energia de um único pulso pode atingir o nível de milijoule com flutuação mínima de energia (<1%), ideal para aplicações industriais de alta precisão.

④Capacidade de processamento a frio:
Com pulsos de curta duração (por exemplo, na faixa de nanossegundos), os efeitos térmicos nos materiais podem ser minimizados, permitindo o processamento preciso de materiais frágeis como vidro e cerâmica.

2. Oscilador Mestre (MO):

O MO gera pulsos de semente de baixa potência, mas precisamente controlados. A fonte de semente é tipicamente um laser semicondutor (LD) ou um laser de fibra, produzindo pulsos por meio de modulação direta ou externa.

3.Amplificador de potência (PA):

O amplificador de potência (PA) utiliza amplificadores de fibra (como fibra dopada com itérbio, YDF) para amplificar os pulsos de sinal em múltiplos estágios, aumentando significativamente a energia do pulso e a potência média. O projeto do amplificador deve evitar efeitos não lineares, como o espalhamento Brillouin estimulado (SBS) e o espalhamento Raman estimulado (SRS), mantendo ao mesmo tempo alta qualidade do feixe.

MOPA versus lasers de fibra Q-switched tradicionais