पेशेवर ज्ञान

मास्टर ऑसिलेटर फाइबर एम्पलीफायर

2022-07-20
मुख्य ऑसिलेटर फाइबर एम्पलीफायर (एमओएफए, एमओपीएफए ​​या फाइबर एमओपीए) मुख्य ऑसिलेटर पावर एम्पलीफायर (एमओपीए) से अलग है, जिसका अर्थ है कि सिस्टम में पावर एम्पलीफायर एक फाइबर एम्पलीफायर है। उत्तरार्द्ध आमतौर पर उच्च-शक्ति पंप वाले क्लैडिंग एम्पलीफायर होते हैं, जो आमतौर पर येटरबियम-डोपेड फाइबर का उपयोग करके उत्पादित होते हैं।
इस फाइबर-आधारित पावर एम्पलीफायर के फायदे हैं:
उच्च उत्पादन शक्ति, उच्च शक्ति दक्षता;
कूलर सरल है;
उच्च बीम गुणवत्ता, अक्सर विवर्तन सीमा के करीब;

लाभ दसियों dB जितना अधिक हो सकता है। और कई थोक एम्पलीफायरों, विशेष रूप से उच्च औसत आउटपुट पावर के साथ, बहुत कम लाभ होता है।


चित्र 1: एकल-चरण पंप कोर का MOPA योजनाबद्ध। उच्च शक्ति के लिए, एक दूसरे डबल-क्लैड फाइबर एम्पलीफायर को जोड़ने की आवश्यकता है। बीज लेजर डायोड स्पंदित डोमेन में काम कर सकते हैं


हालाँकि, ऑप्टिकल फाइबर के उपयोग के कुछ नुकसान भी हैं:
विभिन्न फाइबर नॉनलाइनियर प्रभावों के अस्तित्व के कारण, स्पंदित प्रणालियों में उच्च शिखर शक्ति और पल्स ऊर्जा प्राप्त करना मुश्किल है। उदाहरण के लिए, फाइबर ऑप्टिक उपकरणों के लिए, नैनोसेकंड स्पंदित सिस्टम में कुछ मिलीजूल की ऊर्जा पहले से ही अधिक है, और बल्क लेजर और भी अधिक ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं। एकल-आवृत्ति प्रणालियों में, उत्तेजित ब्रिलोइन बिखराव आउटपुट पावर को काफी सीमित कर सकता है।
अपने उच्च लाभ के कारण, फाइबर एम्पलीफायर विशेष रूप से बैक रिफ्लेक्शन के प्रति संवेदनशील होते हैं। जब शक्ति बहुत अधिक होती है, तो फैराडे आइसोलेटर्स के साथ इस समस्या को हल करना मुश्किल होता है।
ध्रुवीकरण की स्थिति आमतौर पर अस्थिर होती है जब तक कि ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर का उपयोग नहीं किया जाता है।
फाइबर एमओपीए में सीड लेजर के रूप में गेन-स्विच्ड लेजर डायोड का उपयोग करना फायदेमंद है। इस डिवाइस की तुलना क्यू-स्विच्ड लेजर से की जा सकती है, उदाहरण के लिए, लेजर बाजार में अनुप्रयोगों में। इस लाभ का एक हिस्सा आउटपुट फॉर्म के लचीलेपन में निहित है: न केवल पल्स पुनरावृत्ति दर बल्कि पल्स की लंबाई और आकार और निश्चित रूप से पल्स ऊर्जा को भी समायोजित किया जा सकता है।
एमओएफए में विचार किया जाने वाला मुद्दा संतृप्ति शक्ति है, जो सामान्य आउटपुट पावर के सापेक्ष बड़े मोड क्षेत्र डबल-क्लैड फाइबर में भी कम है। इसलिए, अपेक्षाकृत कम बीज शक्ति पर भी बिजली निष्कर्षण फाइबर लेजर जितना ही कुशल हो सकता है।

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