《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 顯示光電 > 設(shè)計應(yīng)用 > 如何使用CEO PowerPULSE™模塊進行激光脈沖序列放大
如何使用CEO PowerPULSE™模塊進行激光脈沖序列放大
摘要: 高峰值功率光學脈沖在工業(yè),、科研,、以及軍事等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用,。實際使用中的脈沖序列設(shè)計包括,,寬度為數(shù)十皮秒,重復率在MHz范圍,,持續(xù)1-5ms或者更長時間的脈沖群,。在這些條件的限制下,為了維持脈沖序列的放大效果,,需要較高的平均功率,。典型的脈沖泵浦放大器可以獲得較高的增益,但其總平均功率會受到一定的限制,。
關(guān)鍵詞: CEO 模塊 激光脈沖
Abstract:
Key words :

  高峰值功率光學脈沖在工業(yè),、科研、以及軍事等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用,。實際使用中的脈沖序列設(shè)計包括,,寬度為數(shù)十皮秒,重復率在MHz范圍,,持續(xù)1-5ms或者更長時間的脈沖群,。在這些條件的限制下,為了維持脈沖序列的放大效果,,需要較高的平均功率,。典型的脈沖泵浦放大器可以獲得較高的增益,,但其總平均功率會受到一定的限制,。

  CEO特別為高能量,、準連續(xù)運行的應(yīng)用開發(fā)了一系列的激光放大器產(chǎn)品。PowerPULSETM激光放大器可以運行在較高的泵浦功率,,泵浦時間可以在毫秒量級,。這就允許了在低的熱負荷和長時間范圍下提供很高的放大倍數(shù)。這些產(chǎn)品在閃光燈泵浦系統(tǒng)中,,均有廣泛的需求,。利用我們的放大技術(shù),可以獲得更加穩(wěn)定的激光脈沖序列,,因此僅需更少的裝置,,更少的增益介質(zhì),和更低的整體成本,。

脈沖序列簡介

  在很多應(yīng)用中都需要使用高重復率,、高峰值功率的激光脈沖。通常,,這些脈沖是通過鎖模激光振蕩,,光纖激光振蕩,或調(diào)制連續(xù)光纖激光器產(chǎn)生,。將這些脈沖放大到可使用的峰值功率很有挑戰(zhàn)性,,因為典型的種子激光源需要30dB或更高的增益倍數(shù)。

  如果應(yīng)用允許,,這些從種子激光器產(chǎn)生的脈沖可以被斬波成一系列所謂的"宏觀脈沖",。每一個"宏觀脈沖"擁有一系列的和種子激光器相同重復率的光學脈沖。這個概念如圖1所示,。

  圖1所描述的光學脈沖序列通常重復率在1-5Hz,,形成的宏觀脈沖在1-5ms長度。PowerPULSETM模塊則可以用來放大這些類型的脈沖,,因為它可以在較高的平均功率下運行,,并能提供很大的放大倍數(shù)。

  激光放大器的類型對一個系統(tǒng)來說尤為重要,。為您的應(yīng)用選擇合適的PowerPULSE模塊,,最初的設(shè)計調(diào)查應(yīng)該包含放大器的泵浦時間,泵浦VS輸入脈沖定相,,多次經(jīng)過結(jié)構(gòu)和不同階段之間的放大倍數(shù)等,,用戶應(yīng)該充分考慮這些因素再做決定。然后,,虛擬脈沖序列模擬和系統(tǒng)層面的放大器模擬可以獲得合適的系統(tǒng)設(shè)計,,并減少得到"首脈沖"的時間。NGCEO可為您提供模擬設(shè)備,。

脈沖放大的應(yīng)用

  一般的脈沖序列放大器系統(tǒng)如圖2所示,。這個系統(tǒng)是專為放大鎖模,、10ps、400Mhz 激光序列而設(shè)計的,,其宏觀脈沖周期為1.2ms,。整個脈沖序列的重復率為2Hz。放大后的脈沖注入到一個已經(jīng)建立好的腔中,。經(jīng)過腔的作用,,便能獲得高于5MW的峰值功率。激光源可在1ms內(nèi)發(fā)出0.5W 功率和峰值功率大約為125W的激光,。這等同于單脈沖擁有0.5mJ的能量,。

  在第一階段, RBA20放大器是用來產(chǎn)生雙次經(jīng)過獲得100倍增益,或者單次經(jīng)過獲得10倍增益,。經(jīng)過第一階段后,,光束擁有大約50W的平均功率(50mJ 單脈沖)。更大的REA4006放大器,,用于單次經(jīng)過獲得4x 放大倍數(shù),,達到200W的輸出功率。該系統(tǒng)可以得到單脈沖超過500mJ能量的脈沖序列,,此時PowerPULSE模塊運行在最大的泵浦電流值(180A),。

激光脈沖放大器

  CEO 的PowerPULSE激光放大器,運行在準連續(xù)模式,,可產(chǎn)生泵浦時間在毫秒量級的高功率脈沖,,且在長時間范圍內(nèi)提供較高的放大倍數(shù)。這些產(chǎn)品在閃光燈泵浦系統(tǒng)中,,均有廣泛的應(yīng)用,。

  激光放大器在任何激光系統(tǒng)中都是最基本的構(gòu)成模塊。圖2所示的激光放大器,,是基于Nd:YAG增益物質(zhì),,利用激光二極管巴條提供光學泵浦能量的放大器。放大器采用了側(cè)面泵浦形式,,并有配有水冷,。(圖3)

  Power PULSE的靈活設(shè)計使得晶體棒的直徑可從2mm-15mm、長度從30mm到170mm皆可,。儲存能量超過4焦耳,,重復率超過1KHz。

  CEO提供模塊化的設(shè)備,,客戶可以從我們超過170種標準產(chǎn)品中選擇合適的放大器模塊,,同時我們也可根據(jù)用戶要求進行定制。
 

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。