Sobre a MOPA

MOPA (Amplificador de Potência do Oscilador Mestre) 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 central envolve a geração de um sinal de pulso de sinal de alta qualidade com o oscilador mestre (MO), que é então amplificado em energia pelo amplificador de potência (PA), fornecendo pulsos de laser de alta potência, alta qualidade de feixe e parâmetros controláveis. Essa arquitetura é amplamente utilizada em processamento industrial, pesquisa científica e aplicações médicas.

1.Principais vantagens da amplificação MOPA

①Parâmetros flexíveis e controláveis:

- Largura de pulso ajustável de forma independente:

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

- Taxa de repetição ajustável:

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

2Alta qualidade do feixe:
As características de baixo ruído da fonte de sementes são mantidas após a amplificação, proporcionando qualidade de feixe quase limitada pela difração (M² < 1,3), adequada para usinagem de precisão.

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

④Capacidade de processamento a frio:
Com larguras de pulso curtas (por exemplo, na faixa de nanossegundos), os efeitos térmicos nos materiais podem ser minimizados, permitindo o processamento fino 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 normalmente um laser semicondutor (LD) ou laser de fibra, produzindo pulsos por modulação direta ou externa.

3.Amplificador de potência (PA):

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

MOPA vs. Lasers de fibra Q-Switched tradicionais