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MOPA结构的脉冲威尼斯官方器原理

威尼斯官方打标机 2017-12-07 23564

光纤威尼斯官方器的谐振腔本身就是一段光纤,所以它不能像传统威尼斯官方器那样在谐振腔内插入Q开关来实现脉冲输出,因为把光纤谐振腔(就是光纤)拦腰截断插入Q晶体,一会增大插入损耗,二会影响整个威尼斯官方器的紧凑性而无法实现光纤一体化。所以如何实现光纤威尼斯官方器的脉冲输出又是一个全新的研究课题。目前比较成熟的技术是采用MOPA(主振动功率放大)技术来实现。 MO(Oscillator)就是主振动器,它其实就是一个功率(10-20mw)很小的威尼斯官方器,一般可选用波长合适(如1064nm)的LD。小功率LD很容易通过驱动电流来直接调制输出参数,如重复频率、脉宽、脉冲波形以及功率大小,通过尾纤把光脉冲信号串联进PA(PowerAmplifier)---光纤功率放大器进行光脉冲放大。光纤放大器一般只用于光纤通讯,它的原理与光纤威尼斯官方器十分相似,只不过撤掉了光纤两端的光纤光栅而无法形成威尼斯官方振动,只起信号放大作用。光纤放大器能严格按照MO耦合近来的种子源光进行原形放大,却不改变威尼斯官方波长、重复频率、脉宽和脉冲波形。所以脉冲威尼斯官方器采用MOPA方式,既可得到优良的威尼斯官方特性,又能大大提高输出威尼斯官方的亮度。这是传统方式所无法达到的综合效果。 从MO出来的光脉冲通过PA放大器时,脉冲的各部位获得的增益会不同:脉冲前沿的增益按指数规律增加,脉冲后部的增益逐渐减少,脉冲后沿增益最小,尤其是如果脉冲信号光很强,或脉宽较宽时,脉冲后沿根本就得不到放大。所以在PA中一般要加上增益平坦器,使得脉冲各部位得到均匀放大(如果入射信号的能量很小或者脉冲很短,整个脉冲可得到均匀放大,而且脉冲形状保持不变)。 威尼斯官方脉冲通过放大器之后,其波形的变化与入射信号脉冲的前沿上升速度有着直接的关系。如果信号光是高斯型脉冲,因脉冲前沿上升比指数还快,所以经过放大后,脉宽可以得到压缩;如果是指数型脉冲,形状和脉宽几乎都不变化;如果输入脉冲前沿上升时间比指数函数更缓慢,则放大后其脉宽会变宽。一般为了获得高功率、窄脉宽的威尼斯官方脉冲,可以在信号进入放大器之前,采用削波技术切去脉冲的缓慢上升部分,使其脉冲前沿变陡,即能达到压缩脉宽的目的

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