專業知識:皮秒放大器技術

為了獲得大單脈衝能量輸出,種子脈衝需要經過高增益放大器放大來實現。皮秒放大器的難點在於如何控製放大後激光的光束質量以及如何避免放大器內部器件因承受高峰值功率而損壞。高增益放大器有三種:光纖放大器、再生放大器以及多程行波放大器。下表從幾個維度,對三種放大器的優缺點進行對比。

    光纖放大器優點是輸出功率高,放大增益高(>109),結構簡單穩定,製作成本相對較低,缺陷是受光纖非線性影響,無法獲得高單脈衝能量輸出,通常小於10uJ。

    再生放大器優點是,放大器增益高,很容易獲得>200uJ單脈衝能量輸出,缺陷是放大腔結構複雜,對脈衝時序要求非常嚴格,同時需要加入電光腔倒空功能,製作難度大,成本高,穩定性不容易控製。

    多程行波放大器的優點是,結構簡單,穩定可靠,製作成本低,很容易獲得高功率高單脈衝能量輸出,缺陷是單級放大增益小,一般可以達到103-104,但是可以通過增加放大級數來獲得需要增益,目前絕大多數的激光器廠商采用這種放大器。



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