אודות MOPA

MOPA (מגבר הספק מתנד ראשי) היא ארכיטקטורת לייזר המשפרת את ביצועי הפלט על ידי הפרדת מקור הזריעה (מתנד ראשי) משלב הגברת ההספק. הרעיון המרכזי כרוך ביצירת אות פולס זריעה באיכות גבוהה בעזרת המתנד הראשי (MO), אשר לאחר מכן מוגבר באנרגיה על ידי מגבר ההספק (PA), ובסופו של דבר מספק פולסי לייזר בעלי הספק גבוה, באיכות אלומה גבוהה וניתנים לשליטה פרמטרית. ארכיטקטורה זו נמצאת בשימוש נרחב בעיבוד תעשייתי, מחקר מדעי ויישומים רפואיים.

1.יתרונות עיקריים של הגברת MOPA

①פרמטרים גמישים וניתנים לשליטה:

- רוחב פולס מתכוונן באופן עצמאי:

ניתן לכוונן את רוחב הפולס של פולס הזרע באופן עצמאי משלב המגבר, בדרך כלל בטווח של בין 1 ננו-שנייה ל-200 ננו-שנייה.

- קצב חזרות מתכוונן:

תומך במגוון רחב של קצבי חזרת פולסים, החל מפולסים בודדים ועד פולסים בתדר גבוה ברמת מגה-הרץ, כדי לענות על צרכי עיבוד מגוונים (למשל, סימון במהירות גבוהה וחריטה עמוקה).

②איכות אור גבוה:
מאפייני הרעש הנמוך של מקור הזרע נשמרים לאחר ההגברה, ומספקים איכות קרן כמעט מוגבלת דיפרקציה (M² < 1.3), המתאימה לעיבוד מדויק.

③אנרגיית דופק גבוהה ויציבות:
בעזרת הגברה רב-שלבית, אנרגיית פולס בודד יכולה להגיע לרמת מילי-ג'אול עם תנודות אנרגיה מינימליות (<1%), אידיאלי עבור יישומים תעשייתיים מדויקים.

④יכולת עיבוד קר:
עם רוחבי פולסים קצרים (למשל, בטווח ננו-שניות), ניתן למזער את ההשפעות התרמיות על חומרים, מה שמאפשר עיבוד עדין של חומרים שבירים כמו זכוכית וקרמיקה.

2. מתנד ראשי (MO):

ה-MO מייצר פולסי זרע בעלי הספק נמוך אך מבוקרים במדויק. מקור הזרע הוא בדרך כלל לייזר מוליך למחצה (LD) או לייזר סיבים, המייצר פולסים באמצעות אפנון ישיר או חיצוני.

3.מגבר כוח (PA):

מערכת ההגברה (PA) משתמשת במגברי סיבים (כגון סיבים מסוממים באיטביום, YDF) כדי להגביר את פולסי הזרעים בשלבים מרובים, ובכך להגביר משמעותית את אנרגיית הפולס ואת ההספק הממוצע. תכנון המגבר חייב להימנע מאפקטים לא ליניאריים כגון פיזור ברילואן מגורה (SBS) ופיזור ראמאן מגורה (SRS), תוך שמירה על איכות אלומה גבוהה.

לייזרי סיבים מסוג MOPA לעומת לייזרי סיבים מסוג Q-Switched מסורתיים