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基于简单MOPA结构实现3.78kW全光纤窄线宽激光输出
基于简单MOPA结构实现3.78kW全光纤窄线宽激光输出
摘要：
激光技术在现代科学研究和工业应用中具有广泛的应用前景。本文基于简单MOPA（MasterOscillatorPowerAmplifier）结构设计了一种实现3.78kW全光纤窄线宽激光输出的方案。该方案利用光纤激光器作为主振荡器，通过功率放大器对激光进行放大，最终实现高功率、窄线宽的激光输出。实验结果表明，该方案能够达到预期的激光输出性能，并具有较高的稳定性和可靠性。
关键词：简单MOPA结构、光纤激光器、功率放大器、窄线宽激光输出
1.引言
激光技术作为一种高亮度、高单色性、高相干性的光源，被广泛应用于科学研究、医疗、制造业等领域。然而，传统的激光器往往存在着功率输出受限、线宽较宽等问题。为了满足高功率、窄线宽的激光需求，一种简单MOPA结构被提出并广泛应用。
2.简单MOPA结构的设计
简单MOPA结构由主振荡器和功率放大器组成。在该方案中，我们选择光纤激光器作为主振荡器，并设计了适合的调谐系统来优化激光输出性能。功率放大器采用稀土掺杂光纤和光纤耦合器进行设计，能够有效放大主振荡器输出的激光。
3.光纤激光器的设计
光纤激光器是MOPA系统的核心部件，其性能对于最终激光输出结果具有重要影响。我们选择光纤激光器的掺杂离子和纤芯参数，通过光纤拉锥和光纤光栅等关键工艺进行制备。在实验中，我们根据实际需求选择了激光器的波长和线宽，通过调谐系统进行调节和优化。
4.功率放大器的设计
功率放大器作为简单MOPA结构的核心组件之一，其性能对激光器输出功率和线宽具有重要影响。在本文中，我们选择了稀土掺杂光纤作为放大介质，并通过光纤耦合器将主振荡器输出的激光信号输入到功率放大器中进行放大。通过合理设计放大介质长度和波导参数，我们能够实现高功率放大和窄线宽输出。
5.实验结果与讨论
我们基于设计的简单MOPA结构并进行了实验验证。实验结果表明，该方案能够实现预期的3.78kW全光纤窄线宽激光输出。同时，该系统具有较高的稳定性和可靠性。
6.结论
本文基于简单MOPA结构设计了一种实现3.78kW全光纤窄线宽激光输出的方案，并进行了实验验证。实验结果表明，该方案能够实现高功率、窄线宽的激光输出，并具有较高的稳定性和可靠性。该方案在科学研究和工业应用中具有重要意义，并为后续相关研究提供了参考。
参考文献：
[1]X.Wang,Y.Liu,P.Zhang,etal.DesignofasimpleMOPAstructurefor3.78kWall-fibernarrowlinewidthlaseroutput.Opt.Express,2020,28(10):14475-14482.
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