Informazioni su MOPA

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ​​è un'architettura laser che migliora le prestazioni di uscita separando la sorgente seed (oscillatore master) dallo stadio di amplificazione di potenza. Il concetto di base prevede la generazione di un segnale di impulso seed di alta qualità con l'oscillatore master (MO), che viene poi amplificato energeticamente dall'amplificatore di potenza (PA), fornendo infine impulsi laser ad alta potenza, elevata qualità del fascio e parametricamente controllabili. Questa architettura è ampiamente utilizzata nei processi industriali, nella ricerca scientifica e nelle applicazioni mediche.

1.Principali vantaggi dell'amplificazione MOPA

①Parametri flessibili e controllabili:

- Larghezza di impulso regolabile in modo indipendente:

La larghezza dell'impulso seed può essere regolata indipendentemente dallo stadio dell'amplificatore, in genere compresa tra 1 ns e 200 ns.

- Frequenza di ripetizione regolabile:

Supporta un'ampia gamma di frequenze di ripetizione degli impulsi, da impulsi singoli a impulsi ad alta frequenza a livello di MHz, per soddisfare diverse esigenze di elaborazione (ad esempio, marcatura ad alta velocità e incisione profonda).

②Qualità degli abbaglianti:
Le caratteristiche di basso rumore della sorgente seed vengono mantenute dopo l'amplificazione, garantendo una qualità del fascio quasi limitata dalla diffrazione (M² < 1,3), adatta alla lavorazione di precisione.

3.Elevata energia e stabilità degli impulsi:
Grazie all'amplificazione multistadio, l'energia di un singolo impulso può raggiungere il livello dei millijoule con fluttuazioni energetiche minime (<1%), ideale per applicazioni industriali ad alta precisione.

④Capacità di lavorazione a freddo:
Con impulsi di breve durata (ad esempio nell'ordine dei nanosecondi), è possibile ridurre al minimo gli effetti termici sui materiali, consentendo la lavorazione precisa di materiali fragili come vetro e ceramica.

2. Oscillatore principale (MO):

L'MO genera impulsi seed a bassa potenza ma controllati con precisione. La sorgente seed è in genere un laser a semiconduttore (LD) o un laser a fibra, che produce impulsi tramite modulazione diretta o esterna.

3.Amplificatore di potenza (PA):

Il PA utilizza amplificatori in fibra (come la fibra drogata con itterbio, YDF) per amplificare gli impulsi seed in più stadi, aumentando significativamente l'energia dell'impulso e la potenza media. Il progetto dell'amplificatore deve evitare effetti non lineari come la diffusione di Brillouin stimolata (SBS) e la diffusione Raman stimolata (SRS), mantenendo al contempo un'elevata qualità del fascio.

MOPA vs. laser a fibra Q-Switched tradizionali