MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) ialah seni bina laser yang meningkatkan prestasi output dengan mengasingkan sumber benih (master oscillator) daripada peringkat penguatan kuasa. Konsep teras melibatkan penjanaan isyarat nadi benih berkualiti tinggi dengan pengayun induk (MO), yang kemudiannya diperkuatkan tenaga oleh penguat kuasa (PA), akhirnya menyampaikan denyutan laser berkuasa tinggi, berkualiti tinggi dan dikawal parameter. Seni bina ini digunakan secara meluas dalam pemprosesan industri, penyelidikan saintifik, dan aplikasi perubatan.
1.Kelebihan Utama Penguatan MOPA
①Parameter Fleksibel dan Boleh Kawal:
- Lebar Nadi Boleh Laras Secara Bebas:
Lebar denyut nadi benih boleh dilaraskan secara bebas daripada peringkat penguat, biasanya antara 1 ns hingga 200 ns.
- Kadar Ulangan Boleh Laras:
Menyokong pelbagai kadar pengulangan nadi, daripada pukulan tunggal kepada denyutan frekuensi tinggi peringkat MHz, untuk memenuhi keperluan pemprosesan yang pelbagai (cth, penandaan berkelajuan tinggi dan ukiran dalam).
②Kualiti Pancaran Tinggi:
Ciri-ciri bunyi rendah sumber benih dikekalkan selepas penguatan, memberikan kualiti rasuk terhad-difraksi (M² < 1.3), sesuai untuk pemesinan ketepatan.
③Tenaga Nadi Tinggi dan Kestabilan:
Dengan amplifikasi berbilang peringkat, tenaga nadi tunggal boleh mencapai tahap milijoule dengan turun naik tenaga minimum (<1%), sesuai untuk aplikasi industri berketepatan tinggi.
④Keupayaan Pemprosesan Sejuk:
Dengan lebar nadi yang pendek (cth, dalam julat nanosaat), kesan terma pada bahan boleh diminimumkan, membolehkan pemprosesan halus bahan rapuh seperti kaca dan seramik.
2. Pengayun Induk (MO):
MO menjana 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 ytterbium-doped, YDF) untuk menguatkan denyutan benih dalam pelbagai peringkat, meningkatkan tenaga nadi dan kuasa purata dengan ketara. Reka bentuk penguat mesti mengelakkan kesan tak linear seperti serakan Brillouin yang dirangsang (SBS) dan serakan Raman yang dirangsang (SRS), sambil mengekalkan kualiti pancaran tinggi.
MOPA lwn Laser Gentian Bertukar Q Tradisional
Ciri | Struktur MOPA | Laser Q-Switched Tradisional |
Pelarasan Lebar Nadi | Boleh laras 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 diprogramkan) | rendah |
Senario Aplikasi | Pemesinan ketepatan, penandaan frekuensi tinggi, pemprosesan bahan khas | Pemotongan umum, menandakan |
Masa siaran: Mei-15-2025