Анализ структуры MOPA

I. Принцип

La structure de l'amplificateur de puissance de l'oscillateur maître (MOPA) est une structure laser utilisée pour générer un rayonnement laser de haute puissance.

II. Устройства и функции

1. Source du signal : Источником слабого сигнала в структуре MOPA, обычно называемым затравочным источником, может быть оптоволокно, полупроводник, твердотельный прибор и т. д. Его основная функция — формирование сигнала стимулированного излучения.

2. Séparateur de faisceau :Делитель луча в данном решении разделяет сигнал от источника на луч в соотношении 99:1 или 99,5:0,5. Этот маломощный луч принимается фотодетектором +③.

3. Photodétecteur : Основная функция этого детектора: защита оптического тракта. Если детектор не обнаруживает затравочный сигнал, он подает сигнал обратно в схемы накачки всех последующих источников накачки, отключая их питание. Это защищает двунаправленный тракт передачи от спонтанного лазерного излучения при отсутствии затравочного света. Конечно, разные лазерные системы выполняют разные функции. Для импульсных оптических трактов он также может служить выходом синхронизации. Для лидара он может использоваться в качестве сигнала гетеродина и т.д.

4. Маломощный изолятор+: изолирует обратный свет, генерируемый последующим усилением.

5. Модовый преобразователь+: поскольку источник сигнала обычно выходит через одномодовое волокно, характеристики волокна обычно составляют 6/125 мкм 0,12 NA (в зависимости от длины волны, а не от абсолютной). Последующее усиливающее волокно представляет собой активное волокно с большой сердцевиной. Как правило, волокна с большой сердцевиной поддерживают небольшое значение NA (чтобы обеспечить малое нормализованное значение V и поддерживать передачу лазера в маломодовом режиме). Поскольку сигнальный свет, попадающий в волокно с малой NA из волокна с большой NA, вызывает рассогласование мод (потерю мощности), для уменьшения потерь мощности используется модовый преобразователь, или, точнее, согласователь мод. Принцип действия обычно заключается в сужении волокна. 

6. Сумматор пучков (1+1)*1:Les pompes pompent la lumière dans une fibre active à grand cœur, réalisant ainsi une inversion de la population ionique dans la fibre active.

7. Filtre passe-bande+.Les débutants ne comprendront peut-être pas pleinement la fonction de cette fonctionnalité. Il filtre principalement les émissions spontanées autres que l'émission de signaux, ou en d'autres termes, filtre la lumière indésirable. Par exemple, si votre signal lumineux a une fréquence de 1018 et que l'émission spontanée se produit à une fréquence de 1030, alors, s'il n'est pas filtré, le spectre de l'émission 1030 sera supérieur à celui de 1018, donc l'amplification ultérieure sera principalement concentrée sur le laser à la fréquence 1030. Bien sûr, il est également possible que le signal lumineux ait une fréquence de 1530 et que l'émission spontanée se produise à la fréquence 1560, et ainsi sur. Une autre option consiste à supprimer l’élargissement du spectre.

8. Изолятор средней мощности+:Cette fonction est similaire à un isolateur de faible puissance, sauf que le cristal peut être remplacé par un cristal TGG, capable de gérer une puissance plus élevée. 9. Multiplexeur par répartition en longueur d'onde+ : Ce n'est qu'une supposition. Je soupçonne qu'il est utilisé pour injecter un voyant lumineux dans le noyau de la fibre afin de fournir une sortie coaxiale du voyant lumineux et du laser. Bien entendu, le laser connecté au WDM 9 est probablement un laser à semi-conducteur monomode avec une sortie fibre, telle que le 638/520/650, généralement utilisé comme voyant lumineux. Le combinateur de faisceaux 10(N+1)*1 remplit la même fonction que le combinateur ⑥ décrit ci-dessus, mais peut fonctionner à une puissance plus élevée et recevoir des signaux de pompe plus forts.

11. Séparateur :Разделяет лазерный луч, как правило, в соотношении 99,9:0,1 или 99,99:0,01. Его основная функция — контроль выходной мощности. Некоторые также выполняют функции синхронизированных выходов, а некоторые даже контролируют длину волны лазера для синхронизации частоты.

12. Isolateur de sortie gratuit : Как следует из названия, он обеспечивает как выход, так и изоляцию.