Introducción
Los láseres Q-switched y MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) son láseres especiales que tienen algunas diferencias en sus aplicaciones y principios operativos. La tecnología Q-switched de los láseres Q-switched es una tecnología especial que se utiliza para comprimir el ancho del pulso de salida del láser y aumentar la potencia máxima del pulso. La tecnología MOPA de MOPA es el amplificador de potencia del oscilador principal.
Diferencias entre el láser Q-switched y el láser MOPA
Láser conmutado Q
La tecnología Q-switched se basa en un componente clave especial: el interruptor óptico rápido intracavitario, generalmente conocido como Q-switch láser o simplemente Q-switch.
Diagrama esquemático de la tecnología láser Q-Switched
1.El principio de funcionamiento de un láser con conmutación Q:
Se inserta un interruptor óptico rápido (interruptor Q) en la cavidad de resonancia del láser, que está en el estado «apagado» o «Q bajo» durante un período de tiempo después del pulso de la bomba óptica.
Al mismo tiempo, la cavidad no puede formar oscilaciones y la inversión de la población aumenta constantemente; El Q conmutado de la cavidad cambia repentinamente al estado «encendido» o «Q alto» cuando el grado de inversión de población alcanza el máximo. Por lo tanto, se forma instantáneamente una fuerte oscilación láser en la cavidad y genera la salida del pulso láser de conmutación Q hacia el exterior.
2.Las características y aplicaciones de un láser Q-switched:
La energía de un solo pulso de la tecnología Q-switched es grande y se puede convertir en un láser de alta potencia, que es una de las principales tecnologías para láseres de alta potencia. Pero el rango de frecuencia ajustable es pequeño y el ancho del pulso es relativamente largo. El láser con conmutación Q es capaz de generar pulsos muy cortos, generalmente en escalas de tiempo de nanosegundos (10^-9 segundos) o incluso cortos, y entregar potencias máximas muy altas. Por lo tanto, se puede utilizar en procesamiento de materiales, estética médica, radar y telemetría que requieren alta potencia máxima y alta densidad de energía, como corte por láser, grabado y eliminación de tatuajes.
La tecnología MOPA para lograr una amplificación de alta potencia de la señal de semilla, la señal de semilla y la luz de bomba de calidad de luz de carretera deben acoplarse en una fibra de doble revestimiento para amplificarla de cierta manera.
Diagrama esquemático de la tecnología láser MOPA
1.El principio de funcionamiento de un láser MOPA:
El oscilador principal produce una luz de arranque de alta calidad con una calidad de haz muy buena que varía de potencia de salida alta a baja. La luz de arranque se alimenta a un amplificador de fibra de una o varias etapas para su amplificación, lo que garantiza una calidad de haz alto con alta potencia y energía de salida. Combina las buenas características de pulso de una fuente de siembra de baja potencia con la amplificación de alta potencia de un amplificador de doble revestimiento.
2.Las características y aplicaciones de un Láser MOPA:
La tecnología MOPA tiene buena calidad de haz, anchos de pulso cortos de menos de nanosegundos, un amplio rango de frecuencia ajustable y una respuesta láser rápida. MOPA se utiliza normalmente en aplicaciones que requieren pulsos más largos y una potencia promedio más alta, como procesamiento de materiales, marcado láser, impresión láser y comunicaciones. Los anchos de pulso relativamente largos son más adecuados para aplicaciones que requieren calentamiento del material o efectos térmicos.
Comparación de los efectos de procesamiento entre el láser de conmutación Q y el láser MOPA
Comparación de los efectos del marcado negro en aluminio anodizado
Comparación de los efectos de descomposición de láminas de aluminio anodizado
Comparación de los efectos del procesamiento en materiales metálicos
Comparación de los efectos del procesamiento en materiales plásticos
Comparación de los efectos del procesamiento en materiales UV
Conclusión
El láser con conmutación Q es un método eficaz para generar pulsos láser de alta energía y el valor Q del láser se ajusta modulando la pérdida en la cavidad del láser. Los MOPA tienen duraciones de pulso más largas que el láser con conmutación Q, generalmente entre nanosegundos y microsegundos (10^-6 segundos). El rango de aplicación de los láseres con modulación Q son altas potencias máximas y densidades de energía, mientras que los MOPA requieren altas potencias promedio y un cierto ancho de pulso.