文整理:广州万霆激光通用设备有限公司
目前市面上应用于打标的脉冲光纤激光器类型主要包括有调Q技术和MOPA技术这两种类型。调Q激光器在早些年之前就引入了国内,所以目前占据了很大的一片加工市场。而MOPA激光器则是近几年才逐渐发展起来的,作为一种更为新型的技术,MOPA激光器与调Q激光器究竟有什么区别呢?它有什么新的技术和优势所在?
相比于普通的双包层线形腔高功率光纤激光器,高功率MOPA光纤激光系统具有结构灵活、效率高、体积小和重量轻等优点,尤其是在光束输出质量方面具有独特的优势。由于在整个MOPA光纤激光系统中,对于种子源只需要考虑其输出光束质量,这就大大增加了种子源部分的可操作灵活度,可以通过合理设计制得高质量的种子光纤激光器用于放大;放大级负责种子光的功率提升,通过合理选择增益介质和设计泵浦方式,可以在基本上不影响种子源光束质量的情况下得到高功率输出。
然而,由于在早期的MOPA光纤激光系统中,种子源到放大级以及放大级的泵浦光祸合及激光输出都是使用的自由空间光耦合,需要用到很多透镜组合,有得甚至使用多级放大,这就大大增加了整个系统的体积、重量以及设计难度,而且祸合效率低、成本高、光束质量也不可能达到非常的优秀。全光纤MOPA光纤激光系统具有体积小、集成度高、免维护、输出光束质量优秀以及祸耦合效率高等优点,将是未来MOPA光纤激光系统发展的必然方向。
另外,随着应用范围的不断扩大,全光纤MOPA激光系统的目标也不只是单单地达到高功率单频激光输出,它必将向更高的方向发展,那就是要同时具有高稳定性、高信噪比、超窄线宽、波长可调谐、波长可切换以及多波长运行等等,这就要求必须提供一台具有灵活可操作性的高质量光纤激光器种子光源。
因此,综合考虑应用需求和未来发展趋势,全光纤MOPA激光系统将来的研究方向将主要集中在以下两个方面:放大级增益光纤的选型、设计和特性研究以及高质量种子源光纤激光器及其关键技术研究。