MOPA (Penguat Kuasa Pengayun Induk) ialah seni bina laser yang meningkatkan prestasi output dengan memisahkan sumber benih (pengayun induk) daripada peringkat penguatan kuasa. Konsep terasnya melibatkan penjanaan isyarat denyut benih berkualiti tinggi dengan pengayun induk (MO), yang kemudiannya dikuatkan tenaga oleh penguat kuasa (PA), akhirnya memberikan denyutan laser berkuasa tinggi, berkualiti pancaran tinggi dan boleh dikawal parameter. Seni bina ini digunakan secara meluas dalam pemprosesan perindustrian, penyelidikan saintifik dan aplikasi perubatan.
1.Kelebihan Utama Penguatan MOPA
①Parameter Fleksibel dan Boleh Dikawal:
- Lebar Nadi Boleh Laras Secara Bebas:
Lebar denyut denyut benih boleh dilaraskan secara bebas daripada peringkat penguat, biasanya antara 1 ns hingga 200 ns.
- Kadar Pengulangan Boleh Laras:
Menyokong pelbagai kadar pengulangan denyutan, daripada denyutan frekuensi tinggi tahap MHz hingga denyutan tunggal, untuk memenuhi pelbagai keperluan pemprosesan (cth., penandaan berkelajuan tinggi dan ukiran dalam).
②Kualiti Rasuk Tinggi:
Ciri-ciri hingar rendah sumber benih dikekalkan selepas amplifikasi, memberikan kualiti pancaran hampir terhad pembelauan (M² < 1.3), sesuai untuk pemesinan jitu.
③Tenaga dan Kestabilan Nadi Tinggi:
Dengan amplifikasi berbilang peringkat, tenaga denyut tunggal boleh mencapai tahap milijoule dengan turun naik tenaga yang minimum (<1%), sesuai untuk aplikasi perindustrian berketepatan tinggi.
④Keupayaan Pemprosesan Sejuk:
Dengan lebar denyut yang pendek (contohnya, dalam julat nanosaat), kesan haba pada bahan dapat dikurangkan, membolehkan pemprosesan halus bahan rapuh seperti kaca dan seramik.
2. Pengayun Induk (MO):
MO menghasilkan denyutan benih berkuasa rendah tetapi dikawal dengan tepat. Sumber benih biasanya laser semikonduktor (LD) atau laser gentian, menghasilkan denyutan melalui modulasi langsung atau luaran.
3.Penguat Kuasa (PA):
PA menggunakan penguat gentian (seperti gentian yang didop ytterbium, YDF) untuk menguatkan denyutan benih dalam pelbagai peringkat, meningkatkan tenaga denyut dan kuasa purata dengan ketara. Reka bentuk penguat mesti mengelakkan kesan tak linear seperti penyebaran Brillouin yang dirangsang (SBS) dan penyebaran Raman yang dirangsang (SRS), sambil mengekalkan kualiti pancaran yang tinggi.
Laser Serat Beralih Q-MOPA vs. Tradisional
| Ciri | Struktur MOPA | Laser Bertukar Q Tradisional |
| Pelarasan Lebar Nadi | Boleh laras secara bebas (1–500 ns) | Tetap (bergantung pada suis-Q, biasanya 50–200 ns) |
| Kadar Pengulangan | Boleh laras secara meluas (1 kHz–2 MHz) | Julat tetap atau sempit |
| Fleksibiliti | Tinggi (parameter boleh atur cara) | Rendah |
| Senario Aplikasi | Pemesinan ketepatan, penandaan frekuensi tinggi, pemprosesan bahan khas | Pemotongan umum, penandaan |
Masa siaran: 15 Mei 2025
