L'amplificateur à fibre optique de haute puissance est un dispositif basé sur un média à fibre optique pour réaliser l'amplification de puissance du signal optique, la puissance de sortie est généralement de l'ordre du Watt et au - dessus, largement utilisé dans le traitement laser, les communications optiques, le lidar et d'autres domaines.
L'amplificateur à fibre optique de haute puissance est principalement basé sur la technologie d'amplification d'oscillation principale de source de germination (MOPA), utilisant un laser solide ou à fibre de haute qualité de faisceau et de faible puissance comme source de germination et une fibre à double gaine comme amplificateur. En couplant optiquement le signal dans le coeur de la fibre optique, la lumière de pompage est couplée dans la gaine interne de la fibre optique, la lumière de pompage étant absorbée par les ions dopants lors du transport à l'intérieur de la fibre, formant une inversion du nombre de particules pour obtenir un gain. Lorsque la lumière de signal traverse le noyau, les particules à l'état excité produisent un rayonnement stimulé sous l'effet de la lumière de signal étrangère, ce rayonnement est amplifié par superposition à la lumière de signal étrangère, obtenant une puissance élevée et une bonne qualité de faisceau de sortie laser amplifiée.
Principe de fonctionnement
L'utilisation de fibres dopées à la terre rare (telles que les fibres dopées à l'erbium et à l'ytterbium) comme milieu de gain, l'injection d'énergie dans la fibre par une source de lumière pompée (laser à semi - conducteur) permet aux ions dopés de passer de l'état fondamental à l'état excité.
L'excitation de l'ion d'état excité par la lumière de signal incidente produit le rayonnement stimulé, libérant les photons à la même fréquence et à la même phase que la lumière de signal, réalisant l'amplification de puissance optique de signal.
Equipé d'un isolateur optique, d'un coupleur optique et d'autres composants, il évite les interférences lumineuses réfléchies et garantit la stabilité du processus d'amplification.
Structure de base
Source de germination: fournit un signal lumineux initial de haute qualité de faisceau, de faible puissance et est le point de départ du processus d'amplification.
Source d'extraction: fournit de l'énergie pour le processus d'amplification, généralement avec des diodes laser de haute puissance.
Fibre optique à gain moyen: avec une structure de fibre à double gaine, les ions de terres rares dopés (tels que l'erbium, l'ytterbium, etc.) dans le noyau sont la zone centrale de l'amplification du signal.
Isolateur optique: empêche la lumière de rayonnement spontané inverse (ASE) produite dans le système d'amplification de pénétrer dans la source de semences, ce qui affecte son fonctionnement normal.
Système de couplage: couplez la lumière de signal et la lumière de tirage dans le noyau de fibre optique et la gaine interne, respectivement, pour assurer une transmission et une amplification optiques efficaces.