Acerca de MOPA

MOPA (Amplificador de Potencia del Oscilador Maestro) es una arquitectura láser que mejora el rendimiento de salida al separar la fuente de señal (oscilador maestro) de la etapa de amplificación de potencia. El concepto principal consiste en generar una señal de pulso de señal de alta calidad con el oscilador maestro (MO), que posteriormente es amplificada por el amplificador de potencia (PA), generando pulsos láser de alta potencia, alta calidad de haz y parámetros controlables. Esta arquitectura se utiliza ampliamente en procesos industriales, investigación científica y aplicaciones médicas.

1.Ventajas clave de la amplificación MOPA

①Parámetros flexibles y controlables:

- Ancho de pulso ajustable independientemente:

El ancho de pulso del pulso semilla se puede ajustar independientemente de la etapa del amplificador, y normalmente varía entre 1 ns y 200 ns.

- Frecuencia de repetición ajustable:

Admite una amplia gama de frecuencias de repetición de pulsos, desde pulsos de disparo único hasta pulsos de alta frecuencia de nivel de MHz, para satisfacer diversas necesidades de procesamiento (por ejemplo, marcado de alta velocidad y grabado profundo).

②Calidad de luz alta:
Las características de bajo ruido de la fuente de semilla se mantienen después de la amplificación, lo que proporciona una calidad de haz casi limitada por la difracción (M² < 1,3), adecuada para el mecanizado de precisión.

③Alta energía de pulso y estabilidad:
Con la amplificación de múltiples etapas, la energía de un solo pulso puede alcanzar el nivel de milijulios con una fluctuación de energía mínima (<1%), ideal para aplicaciones industriales de alta precisión.

④Capacidad de procesamiento en frío:
Con anchos de pulso cortos (por ejemplo, en el rango de nanosegundos), se pueden minimizar los efectos térmicos sobre los materiales, lo que permite un procesamiento fino de materiales frágiles como el vidrio y la cerámica.

2. Oscilador maestro (MO):

El MO genera pulsos de semilla de baja potencia, pero controlados con precisión. La fuente de semilla suele ser un láser semiconductor (LD) o un láser de fibra, que produce pulsos mediante modulación directa o externa.

3.Amplificador de potencia (PA):

El amplificador de potencia utiliza amplificadores de fibra (como la fibra dopada con iterbio, YDF) para amplificar los pulsos de semilla en múltiples etapas, lo que aumenta significativamente la energía del pulso y la potencia promedio. El diseño del amplificador debe evitar efectos no lineales como la dispersión Brillouin estimulada (SBS) y la dispersión Raman estimulada (SRS), manteniendo al mismo tiempo una alta calidad del haz.

MOPA vs. láseres de fibra Q-Switched tradicionales