MOPA (मास्टर ऑसिलेटर पॉवर अॅम्प्लिफायर) ही एक लेसर आर्किटेक्चर आहे जी पॉवर अॅम्प्लिफिकेशन स्टेजपासून बियाणे स्रोत (मास्टर ऑसिलेटर) वेगळे करून आउटपुट कामगिरी वाढवते. मुख्य संकल्पनेत मास्टर ऑसिलेटर (MO) वापरून उच्च-गुणवत्तेचे बियाणे पल्स सिग्नल तयार करणे समाविष्ट आहे, जे नंतर पॉवर अॅम्प्लिफायर (PA) द्वारे ऊर्जा-प्रवर्धित केले जाते, शेवटी उच्च-शक्ती, उच्च-बीम-गुणवत्ता आणि पॅरामीटर-नियंत्रित लेसर पल्स प्रदान करते. हे आर्किटेक्चर औद्योगिक प्रक्रिया, वैज्ञानिक संशोधन आणि वैद्यकीय अनुप्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
१.MOPA अॅम्प्लिफिकेशनचे प्रमुख फायदे
①लवचिक आणि नियंत्रित करण्यायोग्य पॅरामीटर्स:
- स्वतंत्रपणे समायोजित करण्यायोग्य पल्स रुंदी:
सीड पल्सची पल्स रुंदी अॅम्प्लिफायर स्टेजपासून स्वतंत्रपणे समायोजित केली जाऊ शकते, सामान्यतः 1 ns ते 200 ns पर्यंत.
- समायोज्य पुनरावृत्ती दर:
विविध प्रक्रिया गरजा पूर्ण करण्यासाठी (उदा., हाय-स्पीड मार्किंग आणि खोल खोदकाम) सिंगल-शॉटपासून ते मेगाहर्ट्झ-स्तरीय उच्च-फ्रिक्वेन्सी पल्सपर्यंत, पल्स पुनरावृत्ती दरांच्या विस्तृत श्रेणीला समर्थन देते.
②उच्च बीम गुणवत्ता:
बियाणे स्रोताची कमी-आवाजाची वैशिष्ट्ये प्रवर्धनानंतर राखली जातात, ज्यामुळे जवळजवळ-विवर्तन-मर्यादित बीम गुणवत्ता (M² < 1.3) मिळते, जी अचूक मशीनिंगसाठी योग्य असते.
③उच्च पल्स ऊर्जा आणि स्थिरता:
मल्टी-स्टेज अॅम्प्लिफिकेशनसह, सिंगल-पल्स एनर्जी किमान ऊर्जा चढ-उतार (<1%) सह मिलिज्युल पातळीपर्यंत पोहोचू शकते, जे उच्च-परिशुद्धता औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी आदर्श आहे.
④थंड प्रक्रिया क्षमता:
कमी पल्स रुंदीसह (उदा. नॅनोसेकंद श्रेणीत), पदार्थांवरील थर्मल इफेक्ट्स कमी करता येतात, ज्यामुळे काच आणि सिरेमिक सारख्या ठिसूळ पदार्थांवर बारीक प्रक्रिया करणे शक्य होते.
2. मास्टर ऑसिलेटर (MO):
एमओ कमी-शक्तीचे परंतु अचूकपणे नियंत्रित बियाणे डाळी निर्माण करते. बियाणे स्रोत सामान्यतः अर्धसंवाहक लेसर (एलडी) किंवा फायबर लेसर असतो, जो थेट किंवा बाह्य मॉड्यूलेशनद्वारे डाळी निर्माण करतो.
3.पॉवर अॅम्प्लिफायर (PA):
पीएमध्ये बियाण्याच्या डाळींना अनेक टप्प्यात वाढविण्यासाठी फायबर अॅम्प्लिफायर (जसे की यटरबियम-डोपेड फायबर, YDF) वापरले जातात, ज्यामुळे नाडीची ऊर्जा आणि सरासरी शक्ती लक्षणीयरीत्या वाढते. अॅम्प्लिफायर डिझाइनमध्ये उच्च बीम गुणवत्ता राखताना उत्तेजित ब्रिलोइन स्कॅटरिंग (SBS) आणि उत्तेजित रमन स्कॅटरिंग (SRS) सारखे नॉनलाइनर इफेक्ट्स टाळले पाहिजेत.
MOPA विरुद्ध पारंपारिक Q-स्विच केलेले फायबर लेसर
वैशिष्ट्य | MOPA रचना | पारंपारिक क्यू-स्विच केलेले लेसर |
पल्स रुंदी समायोजन | स्वतंत्रपणे समायोज्य (१–५०० एनएस) | स्थिर (क्यू-स्विचवर अवलंबून, सामान्यतः ५०-२०० एनएस) |
पुनरावृत्ती दर | व्यापकपणे समायोजित करण्यायोग्य (१ kHz–२ MHz) | निश्चित किंवा अरुंद श्रेणी |
लवचिकता | उच्च (प्रोग्राम करण्यायोग्य पॅरामीटर्स) | कमी |
अर्ज परिस्थिती | अचूक मशीनिंग, उच्च-फ्रिक्वेन्सी मार्किंग, विशेष मटेरियल प्रोसेसिंग | सामान्य कटिंग, मार्किंग |
पोस्ट वेळ: मे-१५-२०२५