Master Oscillator Power Amplifier (MOPA)

Was ist MOPA?

Ein Master Oscillator Power Amplifier (MOPA) ist eine in Hochleistungslasersystemen verwendete Architektur mit zwei Hauptteilen: Der erste Teil ist der Master-Oszillator, der ein „Seed“-Signal mit spezifischen Eigenschaften wie Wellenlänge, Linienbreite und Pulsdauer erzeugt, und ein zweiter Teil, der Leistungsverstärker, der die Ausgangsleistung dieses Seed-Signals deutlich steigert, während die ursprünglichen Eigenschaften des im Oszillator erzeugten Seed-Signals erhalten bleiben.

Die MOPA-Architektur (Master Oscillator Power Amplifier) ​​ist eine Schlüsselinnovation, die Branchen von der fortschrittlichen Materialbearbeitung bis hin zur medizinischen Bildgebung und Telekommunikation revolutioniert. 

Durch die Trennung der Erzeugung eines Seed-Impulses und seiner Verstärkung auf hohe Leistungspegel lassen sich wichtige Herausforderungen bewältigen, wie etwa die Aufrechterhaltung der Pulsqualität bei hohen Leistungs- oder Energiepegeln oder die Gewährleistung der spektralen Reinheit, die durch den Trend zu größerer Produktivität, Präzision und Vielseitigkeit bei Laseranwendungen erforderlich ist.

Master Oscillator (MO)

Der Master Oscillator ist das Herz des MOPA-Systems. Es erzeugt ein Seed-Signal mit niedriger Leistung, das darauf zugeschnitten ist, die von der Anwendung geforderte Leistung des MOPA-Systems zu erreichen. Je nach Anwendung werden die Eigenschaften des „Seed“-Signals für bestimmte Wellenlängen, Linienbreiten oder Pulsdauern optimiert.

Power Amplifier (PA)

Der Leistungsverstärker (Power Amplifier) verstärkt das Seed-Signal auf hohe Leistungs- und Energieniveaus, um den Anforderungen von Anwendungen wie Durchsatz oder Materialabtragsraten gerecht zu werden. Um den unterschiedlichsten Anforderungen von Anwendungen in der Industrie, Wissenschaft oder Medizin gerecht zu werden, gibt es für die Leistungsverstärkerstufe mehrere Designoptionen. Beispielsweise eignen sich Bulk-Verstärker gut zur Erzeugung hochenergetischer Pulse. Obwohl faserbasierte Verstärker in ihrer Energie begrenzt sind, sind sie für die Erzeugung hoher Leistungen gut geeignet. Um die erforderliche Leistung zu erreichen, werden häufig mehrere Verstärkerstufen kombiniert. 

MOPA Vorteile

Hohe Leistungs- und Energieniveaus: Durch Auswahl und Kombination geeigneter Leistungsverstärkerstufen können Laserleistungen und Energieniveaus um mehrere Größenordnungen skaliert werden. 

Hervorragende Strahlqualität: Die einwandfreie Strahlqualität des Oszillators bleibt in der Verstärkerstufe erhalten, wodurch eine hervorragende Oberflächenqualität und saubere Schnitte, präzise Schweißnähte, genaue Messungen und makellose Bilder ermöglicht werden.

Spektrale Reinheit: Der verstärkte Laser behält die schmale Linienbreite und stabile Wellenlänge des MO bei, was für Anwendungen wie Spektroskopie und optische Kommunikation entscheidend ist.

Vielseitigkeit: Passen Sie verschiedene MO- und PA-Kombinationen an Ihre spezifischen Anforderungen an, von ultrakurzen Pulsen bis hin zu Dauerstrichbetrieb (CW), Abstimmung der Wellenlänge, Modulation der Leistungs- oder Energieniveaus oder Pulsauswahl. 

MOPA-Anwendungen

Materialbearbeitung: Ermöglicht präzises Schneiden, Bohren und Schweißen.

LIDAR: Ermöglicht eine genaue 3D-Umgebungskartierung.

Pumpen anderer Laser: Verbessert die Fähigkeiten anderer Lasersysteme.

Medizinische Bildgebung: Erzeugt leistungsstarke, ultraschnelle Pulse für fortschrittliche Bildgebung, Diagnostik und Therapie.

Mit MOPA Innovationen vorantreiben 

MOPA-Systeme stehen an der Spitze der Lasertechnologie und bieten beispiellose Leistung, Qualität und Vielseitigkeit. Sie sind maßgeblich am Fortschritt in zahlreichen Sektoren beteiligt und sorgen dort für Präzision, wo es am wichtigsten ist.