نبذة عن MOPA

تُعدّ تقنية MOPA (مُضخّم طاقة المذبذب الرئيسي) بنية ليزرية تُحسّن أداء الخرج بفصل مصدر الإشارة الأولية (المذبذب الرئيسي) عن مرحلة تضخيم الطاقة. وتتمثل الفكرة الأساسية في توليد إشارة نبضية أولية عالية الجودة باستخدام المذبذب الرئيسي، ثم تضخيمها بواسطة مُضخّم الطاقة، مما يُنتج في النهاية نبضات ليزرية عالية الطاقة وعالية الجودة وقابلة للتحكم في معاييرها. وتُستخدم هذه البنية على نطاق واسع في المعالجة الصناعية والبحث العلمي والتطبيقات الطبية.

1.المزايا الرئيسية لتضخيم MOPA

①معايير مرنة وقابلة للتحكم:

- عرض النبضة قابل للتعديل بشكل مستقل:

يمكن ضبط عرض نبضة البذرة بشكل مستقل عن مرحلة التضخيم، ويتراوح عادةً من 1 نانوثانية إلى 200 نانوثانية.

- معدل تكرار قابل للتعديل:

يدعم مجموعة واسعة من معدلات تكرار النبضات، من النبضات الفردية إلى النبضات عالية التردد بمستوى ميغاهرتز، لتلبية احتياجات المعالجة المتنوعة (مثل الوسم عالي السرعة والنقش العميق).

٢جودة الشعاع العالي:
يتم الحفاظ على خصائص الضوضاء المنخفضة لمصدر البذور بعد التضخيم، مما يوفر جودة شعاع قريبة من حد الانعراج (M² < 1.3)، وهو أمر مناسب للتصنيع الدقيق.

③طاقة نبضية عالية واستقرار:
بفضل التضخيم متعدد المراحل، يمكن أن تصل طاقة النبضة الواحدة إلى مستوى الميلي جول مع الحد الأدنى من تقلب الطاقة (<1٪)، وهو أمر مثالي للتطبيقات الصناعية عالية الدقة.

④قدرة المعالجة الباردة:
بفضل عرض النبضات القصيرة (على سبيل المثال، في نطاق النانو ثانية)، يمكن تقليل التأثيرات الحرارية على المواد، مما يتيح المعالجة الدقيقة للمواد الهشة مثل الزجاج والسيراميك.

2. المذبذب الرئيسي (MO):

يُنتج جهاز MO نبضات بذرية منخفضة الطاقة ولكنها مضبوطة بدقة. عادةً ما يكون مصدر البذر ليزرًا شبه موصل (LD) أو ليزرًا ليفيًا، حيث يُنتج النبضات عبر التعديل المباشر أو الخارجي.

3.مضخم الطاقة (PA):

يستخدم مضخم الطاقة مضخمات الألياف (مثل الألياف المشبعة بالإيتربيوم، YDF) لتضخيم النبضات الأولية على مراحل متعددة، مما يعزز بشكل كبير طاقة النبضة ومتوسط ​​القدرة. يجب أن يتجنب تصميم المضخم التأثيرات غير الخطية مثل تشتت بريلوين المحفز (SBS) وتشتت رامان المحفز (SRS)، مع الحفاظ على جودة عالية للشعاع.

مقارنة بين ليزر الألياف ذي التبديل Q التقليدي وليزر MOPA