उच्च-शक्ति स्पंदित लेजरऑल-फाइबर एमओपीए संरचना के साथ
फाइबर लेजर के मुख्य संरचनात्मक प्रकारों में सिंगल रेज़ोनेटर, बीम कॉम्बिनेशन और मास्टर ऑसिलेटिंग पावर एम्पलीफायर (एमओपीए) संरचनाएं शामिल हैं। इनमें से, एमओपीए संरचना उच्च प्रदर्शन प्राप्त करने की क्षमता के कारण वर्तमान अनुसंधान के प्रमुख क्षेत्रों में से एक बन गई है।स्पंदित लेजरसमायोज्य पल्स चौड़ाई और पुनरावृति आवृत्ति के साथ आउटपुट (जिसे पल्स चौड़ाई और पुनरावृति आवृत्ति के रूप में संदर्भित किया जाता है)।
MOPA लेजर का कार्य सिद्धांत इस प्रकार है: मुख्य ऑसिलेटर (MO) एक उच्च-प्रदर्शन वाला सीड सोर्स है।सेमीकंडक्टर लेजरयह प्रत्यक्ष पल्स मॉड्यूलेशन के माध्यम से समायोज्य मापदंडों के साथ सीड सिग्नल लाइट उत्पन्न करता है। फील्ड प्रोग्रामेबल गेट ऐरे (FPGA) मुख्य नियंत्रण समायोज्य मापदंडों के साथ पल्स करंट सिग्नल आउटपुट करता है, जिसे ड्राइव सर्किट द्वारा नियंत्रित किया जाता है ताकि सीड स्रोत को संचालित किया जा सके और सीड लाइट का प्रारंभिक मॉड्यूलेशन पूरा किया जा सके। FPGA मुख्य नियंत्रण बोर्ड से नियंत्रण निर्देश प्राप्त होने के बाद, पंप स्रोत ड्राइव सर्किट पंप स्रोत को चालू करके पंप लाइट उत्पन्न करता है। बीम स्प्लिटर द्वारा सीड लाइट और पंप लाइट के युग्मन के बाद, उन्हें क्रमशः दो-चरण ऑप्टिकल प्रवर्धन मॉड्यूल में Yb3+ -डॉप्ड डबल-क्लैड ऑप्टिकल फाइबर (YDDCF) में इंजेक्ट किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, Yb3+ आयन पंप लाइट की ऊर्जा को अवशोषित करके एक जनसंख्या व्युत्क्रमण वितरण बनाते हैं। इसके बाद, यात्रा तरंग प्रवर्धन और उत्तेजित उत्सर्जन के सिद्धांतों के आधार पर, सीड सिग्नल लाइट दो-चरण ऑप्टिकल प्रवर्धन मॉड्यूल में उच्च शक्ति लाभ प्राप्त करती है, अंततः उच्च-शक्ति आउटपुट करती है।नैनोसेकंड स्पंदित लेजरपीक पावर में वृद्धि के कारण, गेन क्लैम्पिंग प्रभाव के चलते एम्प्लीफाइड पल्स सिग्नल की पल्स चौड़ाई में कमी आ सकती है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आउटपुट पावर और गेन दक्षता को और बेहतर बनाने के लिए अक्सर मल्टी-स्टेज एम्प्लीफिकेशन संरचनाओं का उपयोग किया जाता है।
MOPA लेज़र सर्किट सिस्टम में एक FPGA मुख्य नियंत्रण बोर्ड, एक पंप स्रोत, एक सीड स्रोत, एक ड्राइवर सर्किट बोर्ड, एक एम्पलीफायर आदि शामिल हैं। FPGA मुख्य नियंत्रण बोर्ड, समायोज्य तरंगों, पल्स चौड़ाई (5 से 200ns) और पुनरावृति दर (30 से 900kHz) वाले पल्स विद्युत सिग्नल उत्पन्न करके, समायोज्य मापदंडों के साथ MW-स्तर के कच्चे सीड प्रकाश पल्स उत्पन्न करने के लिए सीड स्रोत को संचालित करता है। यह सिग्नल आइसोलेटर के माध्यम से प्रीएम्पलीफायर और मुख्य एम्पलीफायर से बने दो-चरणीय ऑप्टिकल प्रवर्धन मॉड्यूल में इनपुट होता है, और अंत में कोलिमिशन फ़ंक्शन वाले ऑप्टिकल आइसोलेटर के माध्यम से उच्च-ऊर्जा लघु-पल्स लेज़र आउटपुट करता है। सीड स्रोत में आउटपुट पावर की वास्तविक समय में निगरानी करने और इसे FPGA मुख्य नियंत्रण बोर्ड को वापस भेजने के लिए एक आंतरिक फोटोडिटेक्टर लगा होता है। मुख्य नियंत्रण बोर्ड पंप ड्राइव सर्किट 1 और 2 को नियंत्रित करता है ताकि पंप स्रोत 1, 2 और 3 के खुलने और बंद होने की क्रियाएं हो सकें।फोटोडिटेक्टरयदि सिग्नल लाइट आउटपुट का पता लगाने में विफल रहता है, तो मुख्य नियंत्रण बोर्ड पंप स्रोत को बंद कर देगा ताकि बीज प्रकाश इनपुट की कमी के कारण YDDCF और ऑप्टिकल उपकरणों को होने वाले नुकसान को रोका जा सके।
MOPA लेज़र ऑप्टिकल पथ प्रणाली एक पूर्ण-फाइबर संरचना को अपनाती है और इसमें एक मुख्य दोलन मॉड्यूल और एक दो-चरणीय प्रवर्धन मॉड्यूल शामिल हैं। मुख्य दोलन मॉड्यूल 1064nm की केंद्रीय तरंगदैर्ध्य, 3nm की लाइनविड्थ और 400mW की अधिकतम निरंतर आउटपुट शक्ति वाले एक अर्धचालक लेज़र डायोड (LD) को सीड स्रोत के रूप में उपयोग करता है, और इसे 99% परावर्तनशीलता (@1063.94nm) और 3.5nm की लाइनविड्थ वाले फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग (FBG) के साथ संयोजित करके एक तरंगदैर्ध्य चयन प्रणाली बनाता है। दो-चरणीय प्रवर्धन मॉड्यूल एक रिवर्स पंप डिज़ाइन को अपनाता है, और क्रमशः 8 और 30μm के कोर व्यास वाले YDDCF को गेन मीडिया के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाता है। संबंधित कोटिंग पंप अवशोषण गुणांक क्रमशः 1.0 और 2.1dB/m (@915nm) हैं।
पोस्ट करने का समय: 17 सितंबर 2025