| laserboy |
2011-11-04 15:53 |
如何使用CEO PowerPULSE模塊進行激光脈沖序列放大
高峰值功率光學脈沖在工業(yè)、科研、以及軍事等領域均有廣泛應用。實際使用中的脈沖序列設計包括，寬度為數十皮秒，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。 Y)% CxaO `
CEO特別為高能量、準連續(xù)運行的應用開發(fā)了一系列的激光放大器產品。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。這些產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，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，和更低的整體成本。 cB5|% @$I
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脈沖序列簡介 4%5H<:V7
在很多應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，或調制連續(xù)光纖激光器產生。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。 \ ]As L&
如果應用允許，這些從種子激光器產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。 z1oikg:?4
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。 <{\UE~
激光放大器的類型對一個系統(tǒng)來說尤為重要。為您的應用選擇合適的PowerPULSE模塊，最初的設計調查應該包含放大器的泵浦時間，泵浦VS輸入脈沖定相，多次經過結構和不同階段之間的放大倍數等，用戶應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)設計，并減少得到“首脈沖”的時間。NGCEO可為您提供模擬設備。 y@!kp*0
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圖1 重復率為2Hz的脈沖序列 R!7emc0T
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脈沖放大的應用 .F =15A
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建立好的腔中。經過腔的作用，便能獲得高于5MW的峰值功率。激光源可在1ms內發(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。 hM*T{|y
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圖2，脈沖序列放大器的結構示意圖，展示了PowerPULSE模塊的多次通過和級聯運行模式。該示意圖獲得了Dr. Russell Wilcox, Lawrence BerkeleyNational Lab的允許。 .MO"8}]8Z
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在第一階段, RBA20放大器是用來產生雙次經過獲得100倍增益，或者單次經過獲得10倍增益。經過第一階段后，光束擁有大約50W的平均功率（50mJ 單脈沖）。更大的REA4006放大器，用于單次經過獲得4x 放大倍數，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）。 w} Q|*!?_
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CEO 的PowerPULSE激光放大器，運行在準連續(xù)模式，可產生泵浦時間在毫秒量級的高功率脈沖，且在長時間范圍內提供較高的放大倍數。這些產品在閃光燈泵浦系統(tǒng)中，均有廣泛的應用。 d
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