主振荡器光纤放大器
时间:2025-06-19
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主振荡器光纤放大器（MOFA、MOPFA或光纤MOPA）不同于主振荡器功率放大器（MOPA），这意味着系统中的功率放大器是光纤放大器。后者通常是高功率泵浦包层放大器，通常使用掺镱光纤生产。
这种基于光纤的功率放大器的优点是：
输出功率高，功率效率高；
冷却器更简单；
光束质量高，往往接近衍射极限；
增益可以高达数十dB。许多体放大器，特别是具有高平均输出功率的体放大器，具有非常低的增益。
图1：单级泵芯的MOPA示意图。为了获得更高的功率，需要添加第二个双包层光纤放大器。种子激光二极管可以在脉冲域工作
图1：单级泵芯的MOPA示意图。为了获得更高的功率，需要添加第二个双包层光纤放大器。种子激光二极管可以在脉冲域工作
然而，使用光纤也有一些缺点：
由于各种光纤非线性效应的存在，在脉冲系统中很难获得高峰值功率和脉冲能量。例如，对于光纤设备，纳秒脉冲系统中几毫焦耳的能量已经很高，而体激光器可以提供更高的能量。在单频系统中，受激布里渊散射会极大地限制输出功率。
由于其高增益，光纤放大器对背反射特别敏感。当功率非常高时，法拉第隔离器很难解决这个问题。
除非使用保偏光纤，否则偏振态通常是不稳定的。
在光纤MOPA中使用增益开关激光二极管作为种子激光器是有利的。例如，在激光市场的应用中，该设备可以与Q开关激光器进行比较。这一优势的一部分在于输出形式的灵活性：不仅可以调整脉冲重复率，还可以调整脉冲长度和形状，当然还有脉冲能量。
MOFA中需要考虑的一个问题是饱和功率，即使在大模面积双包层光纤中，相对于通常的输出功率，饱和功率也很低。因此，即使在相对较低的种子功率下，功率提取也可以像光纤激光器一样高效。
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