Master-Oszillator-Leistungsverstärker. Im Vergleich zu herkömmlichen Festkörper- und Gaslasern bieten Faserlaser folgende Vorteile: hohe Umwandlungseffizienz (Licht-zu-Licht-Umwandlungseffizienz über 60 %), niedrige Laserschwelle; einfache Struktur, Arbeitsmaterial ist flexibles Medium, einfach zu verwenden; hohe Strahlqualität (es ist leicht, sich der Beugungsgrenze zu nähern); Die Laserleistung verfügt über viele Spektrallinien und einen großen Abstimmbereich (455 ~ 3500 nm). geringe Größe, geringes Gewicht, gute Wärmeableitungswirkung und lange Lebensdauer. Aufgrund der relativ geringen Ausgangsleistung ist sein Einsatzbereich jedoch stark eingeschränkt. Mit der allmählichen Reife der Herstellungstechnologie für Doppelmantelfasern und Hochleistungshalbleiterlaser (LD) wurde die Ausgangsleistung von Faserlasern erheblich verbessert und auch ihr Anwendungsbereich erheblich erweitert. Ultrakurzpulslaser mit hoher Leistung und hoher Strahlqualität haben attraktive Anwendungsaussichten in den Bereichen Glasfaserkommunikation, Medizin, Militär und Biologie und sind zu einem der aktuellen Forschungsschwerpunkte geworden. Es gibt zwei Hauptmethoden, um einen Ultrakurzpulslaser in einer optischen Faser zu erhalten: Modenkopplungstechnologie und Güteschaltertechnologie. Modengekoppelte gepulste Faserlaser nutzen hauptsächlich verschiedene Faktoren, um die oszillierenden Longitudinalmoden im Hohlraum zu modulieren. Wenn jede Longitudinalmode eine bestimmte Phasenbeziehung aufweist und die Phasendifferenz zwischen benachbarten Longitudinalmoden konstant ist, kann eine kohärente Überlagerung erreicht werden, um ultrakurze Impulse zu erhalten. , kann die Pulsbreite die Größenordnung von Sub-Pikosekunden bis Sub-Femtosekunden erreichen. Der gütegeschaltete gepulste Faserlaser besteht darin, ein Güteschaltgerät in den Laserresonator einzufügen und die gepulste Laserleistung durch periodische Änderung des Verlusts im Hohlraum zu realisieren, und die Pulsbreite kann die Größenordnung von 10-9 s erreichen. Mit der gütegeschalteten oder modengekoppelten Technologie können sehr hohe Spitzenleistungen erzielt werden, aber die von einem einzelnen gütegeschalteten oder modengekoppelten Laser erhaltene Impulsenergie ist oft sehr begrenzt, was seinen Anwendungsbereich einschränkt. Um die Pulsenergie weiter zu verbessern, ist der Einsatz einer Verstärkungstechnologie erforderlich, d. h. der Einsatz einer MOPA-Struktur (Main Oscillator Power Amplification). Der in der Faser mit dieser Struktur erhaltene hochenergetische gepulste Laser hat die gleiche Wellenlänge und Wiederholungsfrequenz wie die Saatlichtquelle, und Form und Breite des Zeitbereichsimpulses bleiben nahezu unverändert. Als Hauptoszillator wird eine Seed-Lichtquelle mit einer bestimmten Wiederholungsfrequenz und Pulsbreite ausgewählt, und nach Leistungsverstärkung kann die erforderliche gepulste Laserleistung mit hoher Energie erhalten werden. Daher ist es eine ideale Wahl, die Hauptschwingungsleistungsverstärkungstechnologie zu nutzen, um eine hohe Impulsenergie und eine hohe durchschnittliche Ausgangsleistung zu erreichen.
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