工业用短脉冲光纤激光器MOPA

MOPA结构脉冲光纤激光器输出特性的实验研究陈圳;任海兰【摘要】A two-stage optical amplification system is constructed by using double-clad Yb-doped fiber as the gain medium and multi-mode continuous pumped laser diode as the pump source.The circuit-direct modulated semiconductor laser is used as seed source to develop Master-Oscillator Power-Amplified (MOPA)fiberized pulsed fiber lasers.The output power character-istics of the fiber laser and gain characteristics of the secondary amplifier under different pulse width and repetition frequency are studied experimentally.A pulsed laser output with central wavelength of 1.06μm,peak power of 10.4 kW and maximum average power of 21 .3 W is obtained by adj usting the seed source under the condition that the primary pumped power is 2 W and secondary pumped power is 31 W.The maximum gain can reach 16.7 dB at 900 kHz repetition frequency.The experimen-tal results show that the pulse width and repetition frequency are positively correlated with the laser output power.At high rep-etition frequency,the gain characteristics of optical amplifier are positively correlated with the pulse width.%采用双包层掺镱光纤作为增益介质,多模连续泵浦激光二极管作为泵浦源,构造了两级光放大系统;采用电路直接调制的半导体激光器作为种子源,研制了主振荡功率放大结构全光纤化脉冲光纤激光器.对不同脉冲宽度、重复频率下的激光器输出功率特性和二级放大器的增益特性进行了实验研究.在一级泵浦光功率为2 W、二级泵浦光功率为31 W的条件下,通过对种子源直接调制,得到了中心波长为1.06μm、峰值功率为10.4 kW、最大平均功率为21.3 W的脉冲激光输出.在900 kHz重复频率下具有最高增益16.7 dB.实验结果表明,脉冲宽度和重复频率与激光输出功率呈正相关;在高重复频率下,光放大器增益特性与脉冲宽度呈负相关.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】4页(P52-54,72)【关键词】光纤激光器;主振荡功率放大;脉冲激光;级联放大器【作者】陈圳;任海兰【作者单位】武汉邮电科学研究院,武汉 430074;武汉邮电科学研究院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TN2560 引言光纤激光器因具有光束质量高、成本低、转换效率高、稳定性好、体积小、兼容性强、寿命长和散热快等优点而备受关注。

20W MOPA光纤激光器应用介绍应用工程师：无锡创永激光刘工微信：10392589532016年7月18日20W MOPA参数表新20W MOPA参数序号脉宽/ns 降功率频率/KHz 频率范围/KHz1 3 1000 10-20002 4 500 10-20003 6 300 10-20004 8 250 10-20005 13 170 10-15006 20 115 10-10007 30 90 5-10008 50 75 5-5009 80 60 5-50010 100 50 5-50011 150 45 3-50012 200 40 3-50013 250 35 3-500长脉宽单脉冲能量高，热效应明显，窄脉宽单脉冲能量低，热效应弱；高频率，平均功率高，热效应明显，低频率（10KHz），平均功率低，热效应弱；低扫描速度，低填充密度，激光能量集中，热效应明显，高扫描速度，中等填充密度（0.02mm），激光能量分散，热效应弱。

固定脉宽，100%功率，频率由小增大，平均功率线性增大，直至降功率频率（4ns400KHz），降功率频率到最大频率，功率趋于稳定。

固定脉宽，100%功率，频率由小增大，峰值功率增大，直至降功率频率（4ns400KHz），降功率频率到最大频率，峰值功率呈反比例函数递减。

其他脉宽类似。

MOPA光纤激光器，脉宽可调，脉冲频率范围大，应用范围十分广泛，本文中介绍了20W MOPA光纤激光器部分常见应用，用于20W MOPA应用介绍和推广。

其中不同材料参数设置有所差异，文中参数可作为参考，如有不同之处，敬请谅解。

1.1 小米手机壳阳极氧化铝标刻黑色LOGO1.2 小米充电宝阳极氧化铝标刻白色LOGO1.3 阳极氧化铝上标刻0.8mmX0.8mm黑色二维码，显微镜下可扫描2. 304不锈钢标刻2.1 304不锈钢打彩色LOGO2.2 304不锈钢名牌标刻黑色2.3 304不锈钢深雕3.部分高分子材料标刻3.1 公牛插座、苹果手机数据线等某些白色高分子材料标刻深色3.2 PA66+、PE等某些黑色高分子材料标刻浅色4. 电子器件标刻4.1 电解电容标记黑色参数4.2 PCB板标刻白色二维码和参数4.3 电镀电子器件标刻4.4 IC芯片等电子器件参数标刻5. 漆剥除5.1 汽车、电脑、手机等透光件漆剥除5.2 亚克力瓶、橡胶按键表面漆剥除5.3 电脑铝制外壳导通处漆剥除6. 铜制器件标刻6.1黄铜件标记白色尺寸参数7. 微弧氧化铝合金标刻黑色名牌8. 碳钢轴承标记黑色参数9. 铝箔、锡箔、铜箔切割10. 氧化锆陶瓷标刻黑色11. 氧化钛银黑色参数标刻12. 钛彩色标刻1.1 小米手机壳阳极氧化铝标刻黑色LOGO应用介绍表面阳极氧化处理的铝制小米手机壳、结构件、铝型材等材料使用MOPA的窄脉宽4ns、6ns、8ns，可以在材料表面标刻黑色LOGO和参数。

MOPA激光器是一种特殊类型的激光器，它由主振荡器（Master Oscillator）和功率放大器（Power Amplifier）两部分组成。

MOPA激光器结合了主振荡器和功率放大器的优点，能够提供灵活的调控能力和高功率输出。

以下是关于MOPA激光器的一些特点和应用：
特点：
1. 频率可调性：主振荡器产生激光脉冲，其频率可以通过调节主振荡器来实现调控。

2. 功率放大性：功率放大器对主振荡器产生的信号进行放大，从而实现高功率输出。

3. 脉冲宽度可调：通过控制主振荡器的脉冲宽度，可以实现对输出脉冲宽度的调节。

4. 灵活性强：MOPA激光器具有较高的灵活性，适用于各种需要精确控制激光参数的应用场景。

应用领域：
1. 激光加工：MOPA激光器广泛应用于激光打标、激光切割、激光焊接等激光加工领域，可实现高精度加工和细节控制。

2. 通信领域：MOPA激光器在光通信中也有重要应用，例如光纤通信系统中的激光器驱动和信号处理等方面。

3. 医疗领域：在医疗设备中，MOPA激光器常被用于激光治疗、激光手术等应用，具有精准治疗和操作的优势。

4. 科研领域：MOPA激光器也被广泛应用于科研领域，如光谱分析、光学测量、激光光谱学等方面。

总的来说，MOPA激光器由于其灵活性、功率输出可调和高精度控制等特点，在多个领域都有重要的应用和发展前景。

mopa光纤激光器的原理与结构MOPA光纤激光器是一种基于光纤技术的激光器，它具有独特的原理和结构。

本文将介绍MOPA光纤激光器的工作原理和结构，并探讨其在实际应用中的优势和局限性。

让我们来了解一下MOPA光纤激光器的工作原理。

MOPA激光器是由Master Oscillator（母振荡器）和Power Amplifier（功率放大器）两部分组成的。

母振荡器产生一个相对较低功率的激光信号，而功率放大器将这个信号放大到较高功率。

这种结构使得MOPA光纤激光器具有灵活的调控能力和高功率输出的特点。

MOPA光纤激光器的结构相对简单。

它由光纤、光纤连接器、泵浦光源、泵浦光纤、光纤耦合器、光纤放大器、输出耦合器等组件组成。

其中，泵浦光源产生高能量的泵浦光，通过泵浦光纤输送到光纤放大器中，光纤放大器将泵浦光能量转化为激光能量，并通过输出耦合器输出。

MOPA光纤激光器相比传统的固态激光器具有许多优势。

首先，由于采用光纤作为传输介质，MOPA光纤激光器具有较高的光束质量和较窄的光谱线宽，能够产生较为纯净的激光输出。

其次，光纤的柔性使得光纤激光器在实际应用中更加便捷和灵活。

此外，光纤激光器具有较高的光电转换效率和较长的使用寿命，能够满足工业生产中对高效、稳定激光源的需求。

然而，MOPA光纤激光器也存在一些局限性。

首先，由于光纤的特性，光纤激光器在高功率输出时容易受到光纤损伤的影响，需要特殊的光纤材料和结构设计来克服这个问题。

其次，光纤激光器的成本相对较高，对于一些低成本应用来说可能不太适合。

此外，光纤激光器在一些特殊波长的输出上受到限制，需要进一步的技术突破和创新。

让我们来看一下MOPA光纤激光器的应用领域。

由于其高功率、高光束质量和稳定的特性，MOPA光纤激光器被广泛应用于激光雕刻、激光打标、激光焊接、激光切割等领域。

特别是在精细加工、电子制造、汽车制造等行业中，MOPA光纤激光器展示出了其独特的优势。

MOPA光纤激光器是一种基于光纤技术的激光器，具有灵活的调控能力和高功率输出的特点。

创鑫推出世界首台100瓦脉冲峰值超2万瓦MOPA光纤激光器
近日，针对目前日益增长的高能量，高重复频率的脉冲光纤激光器工业应用市场，深圳创鑫激光推出平均功率高达100瓦，峰值功率高达2万瓦的脉宽可调MOPA脉冲光纤激光器，超过SPI光纤激光器最大平均功率70W，堪称全世界最高水平。

MFPT-100 脉宽可调MOPA脉冲光纤激光器的工作波长稳定在1064+4nm，功率可调范围5%-100%，脉冲宽度可调范围20ns-250ns，脉冲重复频率150-2000KHz，通过定制可实现高达1mJ的峰值功率输出，满足了工业应用的诸多需求，是高重复频率、即插即用的高新产品。

该光纤激光器采用业界标准的与声光调Q脉冲光纤激光器一样的DB25接口方式，冷却方式为水冷，广泛运用于超高速钻孔、深雕、切割、焊接、精密加工、图文雕刻、超高速标记、飞行标刻、铝合金打黑、以及陶瓷、PE、PVC等非金属材料打标及特殊材料打标加工等。

创鑫激光在脉宽可调MOPA脉冲光纤激光器方面，产品线已经覆盖10W、15W、20W、30W、40W、 50W、70W、100W系列。

随着应用市场的扩大，创鑫激光将在今年7月大规模向市场推广MOPA系列光纤激光器。

20W MOPA光纤激光器应用介绍应用工程师：无锡创永激光刘工 2016年7月18日20W MOPA参数表长脉宽单脉冲能量高，热效应明显，窄脉宽单脉冲能量低，热效应弱；高频率，平均功率高，热效应明显，低频率（10KHz），平均功率低，热效应弱；低扫描速度，低填充密度，激光能量集中，热效应明显，高扫描速度，中等填充密度（），激光能量分散，热效应弱。

v1.0 可编辑可修改固定脉宽，100%功率，频率由小增大，平均功率线性增大，直至降功率频率（4ns400KHz），降功率频率到最大频率，功率趋于稳定。

固定脉宽，100%功率，频率由小增大，峰值功率增大，直至降功率频率（4ns400KHz），降功率频率到最大频率，峰值功率呈反比例函数递减。

其他脉宽类似。

MOPA光纤激光器，脉宽可调，脉冲频率范围大，应用范围十分广泛，本文中介绍了20W MOPA光纤激光器部分常见应用，用于20W MOPA应用介绍和推广。

其中不同材料参数设置有所差异，文中参数可作为参考，如有不同之处，敬请谅解。

1. 阳极氧化铝标刻小米手机壳阳极氧化铝标刻黑色LOGO小米充电宝阳极氧化铝标刻白色LOGO阳极氧化铝上标刻黑色二维码，显微镜下可扫描2. 304不锈钢标刻304不锈钢打彩色LOGO304不锈钢名牌标刻黑色304不锈钢深雕3.部分高分子材料标刻公牛插座、苹果手机数据线等某些白色高分子材料标刻深色 PA66+、PE等某些黑色高分子材料标刻浅色4. 电子器件标刻电解电容标记黑色参数PCB板标刻白色二维码和参数电镀电子器件标刻IC芯片等电子器件参数标刻5. 漆剥除汽车、电脑、手机等透光件漆剥除亚克力瓶、橡胶按键表面漆剥除电脑铝制外壳导通处漆剥除6. 铜制器件标刻黄铜件标记白色尺寸参数7. 微弧氧化铝合金标刻黑色名牌8. 碳钢轴承标记黑色参数9. 铝箔、锡箔、铜箔切割10. 氧化锆陶瓷标刻黑色11. 氧化钛银黑色参数标刻12. 钛彩色标刻1. 阳极氧化铝标刻小米手机壳阳极氧化铝标刻黑色LOGO应用介绍表面阳极氧化处理的铝制小米手机壳、结构件、铝型材等材料使用MOPA的窄脉宽4ns、6ns、8ns，可以在材料表面标刻黑色LOGO和参数。

调Q光纤激光器和普通的调Q激光器一样,都是在激光谐振腔内插入Q开关器件，通过周期性改变腔损耗，实现调Ｑ激光脉冲输出。

Ｑ开关是被广泛采用的产生短脉冲的激光技术之一.现状：调Q光纤激光器在许多领域都有着广泛应用，大功率是调Q光纤激光器的一个发展方向。

全光纤化也是调Ｑ光纤激光器发展的一个重要趋势，人们陆续研发出一些全光纤的Q开光来代替传统的声光与电光调制器，大大地降低了激光器的插入损失。

用于光纤激光器的调Ｑ技术大致可以分为光纤型调；和非光纤型调Ｑ两类。

非光纤型调Ｑ有光调Ｑ、电光调Ｑ、机械转镜调Ｑ和可饱和吸收体调Ｑ等。

非光纤型调Ｑ:1。

声光调Q激光器:2.电光调Q激光器：3。

可饱和吸收体调Q激光器：光纤型调Q装置光纤型调Q装置有光纤迈克尔逊干涉仪调Q、光纤马赫一曾特尔干涉仪调Q和光纤中的受激布里渊散射(ＳＢＳ）调Ｑ光纤激光器等。

下面介绍混合调Q和脉冲泵浦受激布里渊散射混合调Q光纤激光器。

混合调Q光纤激光器如图所示得到了峰值功率3。

7KW，脉宽2m的脉冲激光输出。

实验中选用掺钕双包层光纤作增益介质,光纤长7。

2m，纤芯直径5。

1um,数值孔径0.12。

内包层为矩形结构,截面尺寸150um＊75um。

泵源为800nm、3w激光二极管，有60%的泵光祸合到内包层中。

系统由一个全反镜和一个二向色镜构成驻波谐振腔。

在双包层光纤的输出端接几米长的单模光纤,实现调Q ，得到纳秒量级的激光脉冲.在腔内插人一声光调制器（AQM),使激光脉冲重复频率在6.6KHz-16。

4KHZ范围内可调。

脉冲泵浦和受激布里渊散射混合调Q ：在线形腔双包层光纤激光器中，用脉冲泵浦和SBS混合调Q .如图所示泵浦源为多模半导体激光器（LD），带有800um的输出尾纤，数值孔径0.2,输出中心波长975。

8nm ,有连续和脉冲两种运转方式.多模半导体激光器通过合适的光学藕合系统泵浦掺Yb 的双包层光纤。

增益光纤纤芯直径为7um，作为泵浦光通道的内包层为一矩形结构（125*125um)，外面涂一层硅橡胶作为外包层。

MOPA（Master Oscillator Power Amplifier，主振荡器功率放大器）技术应用于光纤激光打标机中，这种激光器能够提供脉冲宽度和脉冲频率独立可调的功能，极大地增强了其在材料加工应用中的灵活性和适应性。

以下是关于MOPA 激光器关键参数的详细分析：1.脉冲宽度：o脉冲宽度是指单个激光脉冲从开始到结束的时间长度，通常以纳秒（ns）为单位。

o MOPA激光器的一个显著特点就是它的脉宽可调范围广，例如可以在2ns至500ns之间任意调整。

o脉宽对激光与材料相互作用的影响非常重要：脉宽越窄，意味着激光能量在更短的时间内集中释放，从而产生更小的热影响区域（HAZ），这对于需要高精度、低热损伤的应用至关重要，如精密微加工。

2.脉冲频率：o打标频率指的是激光器在单位时间内发射脉冲的次数，即每秒钟发射的脉冲数，通常表示为kHz或MHz。

o提高打标频率可以增加单位面积上的激光点密度，使得打标效果更连续、线条更细腻；反之，降低打标频率则可获得较大的点间距，适用于需要更大标记深度或更低热输入的应用场景。

3.峰值功率：o由于脉宽和频率的独立调节能力，MOPA激光器可以根据需求调整峰值功率，实现不同的加工效果，比如对于某些难处理材料或需要特定颜色标记的场合，可以通过优化峰值功率来实现更好的打标质量。

4.波长：o虽然上述没有直接提到MOPA激光器的波长参数，但通常这类光纤激光器工作在1064nm附近，这是光纤激光器的标准波长，有利于金属和其他材料的吸收和打标。

综上所述，MOPA激光打标机通过灵活调控这些参数，能够在各种材质上实现更加精细化和个性化的打标工艺，相较于普通光纤激光打标机，它具有更广泛的适用性和更高的加工性能，但同时设备成本也相对较高。

mopa 原理MOPA激光器原理引言激光技术作为一种高度聚焦的能量传输方式，广泛应用于医疗、通信、材料加工等领域。

其中，MOPA（Master Oscillator Power Amplifier）激光器因其具有高功率、高质量光束和灵活性的特点，成为激光应用中的重要一环。

本文将重点介绍MOPA激光器的工作原理及其应用。

一、MOPA激光器的工作原理MOPA激光器由主振荡器（Master Oscillator）和功率放大器（Power Amplifier）两部分组成。

主振荡器负责产生激光光束，而功率放大器则将其增强至所需功率。

1. 主振荡器主振荡器是MOPA激光器中的核心部件，它由一个或多个激光二极管（LD）和谐振腔组成。

激光二极管通过电流注入产生激光，而谐振腔则提供了光的反馈和放大。

激光二极管的参数设置和谐振腔的设计决定了主振荡器输出激光的波长、功率和光束质量。

2. 功率放大器主振荡器产生的激光光束经过空气或光纤传输到功率放大器，功率放大器将其进行增强。

功率放大器通常采用固态激光放大器（如Nd:YAG或Nd:YVO4）或光纤放大器。

通过选择合适的放大器材料和优化放大器结构，可以实现高功率、高光束质量和高效率的放大。

二、MOPA激光器的特点1. 高功率MOPA激光器通过功率放大器的放大作用，可以实现很高的输出功率。

这使得MOPA激光器在需要大功率激光的应用中表现出色，如激光切割、激光打标等。

2. 高光束质量与传统的固态激光器相比，MOPA激光器的主振荡器和功率放大器分离，可以更好地控制光束质量。

通过优化主振荡器的设计和选择合适的功率放大器，可以获得高质量的光束，提高激光加工的精度和质量。

3. 灵活性MOPA激光器的主振荡器和功率放大器可以根据需求进行灵活配置。

主振荡器可以选择不同波长的激光二极管，实现多波长输出；功率放大器可以根据需要选择不同材料和结构，实现不同功率的输出。

这种灵活性使得MOPA激光器在不同应用场景下具备更高的适应性。

一．MOPA激光器应用说明名词解释1、频率(khz)：激光器每秒钟发射出多少束光（即每秒钟多少个脉冲打在材料上）。

2、脉宽（ns)：指每一束光发射（持续）多久（即一个脉冲持续的时间）。

1s＝1000ms＝1000,000us＝1000,000,000ns3、功率（百分比）：软件上所调的功率百分比并非激光器实际输出值，应该在理论计算值附近。

4、脉冲能量：指一个脉冲携带的能量，能量越大散发的热量越多（即一个脉冲点携带的热量，也可以形象的比喻为一座山的体积大小）。

5、峰值功率：指这个脉冲波形能达到的最大功率（就像一座山有它的顶峰一样）。

6、光束质量：用于评判一束光的能量聚焦好坏的参数指标，即M2因子，它与这束光的束腰半径ω0,及发散角θ有关，M2越大光斑质量越糟糕，不适合做精细加工。

二．激光参数调节的作用。

1、脉宽越大，每束光持续越久，产生的热能越大，光亮度越强。

设定脉宽(ns)YDFLP-20-M6+-S 降功率频率（kHz）11600285045006320920013150201153090457555656065806010055150452004525040在使用激光器时，新手需要对照相关机型对应的脉宽与降功率频率表，上表为YDFLP-M6+-20的降功率频率表，每个脉宽都对应着一个截止频率，使用以上脉宽时需同时使用对应的截止频率，光才会最强，频率上调下调，都会使光变弱。

下图为M6激光器在不同脉宽不同频率下实际输出的功率曲线图小脉宽：因为携带的单点能量小不容易破坏材料表层的结构，通常应用于表面处理；大脉宽：携带的单点能量大较为容易破坏材料的表层，用于金属标刻更为有优势。

2、频率越大，每秒钟的就会发射越多光束，但同时也会分摊掉光的总能量。

高频率：通常用于打剥阳极，不锈钢打彩或者在金属表面能打掉一层，可以做底纹细腻的效果；截止频率：即光最强的时候，用来金属打深度、技术普通标刻、塑料打黑等等低频率：通常用于比较吸光的塑料上，手感轻的塑料打标（低频时，激光器不出光的时间长，塑料可以用利用空隙散热，从而打出手感较轻，爆点不严重的效果）不锈钢打白三、打标参数列举普通金属刻字脉宽：100ns 或200ns 频率：10~60khz 速度：1000-3000mm/s (M1+和M6+参数）脉宽：200ns 频率：10-60khz 速度：1000-3000mm/s (LP-s 参数）脉宽：200ns频率：10-60khz 速度：1000-3000(LM1-60参数）氧化铝打黑脉宽：2ns 频率：400k(300~600k)填充：0.001mm 速度：1000-2000mm/s 功率：不能打破表面（M6+参数）脉宽：6ns 频率：200khz 填充：0.001mm速度：500-1000mm/s 功率：需细调（M1+参数）功率与所选择的场镜有关，场镜大需要的功率会大剥金属氧化层剥金属喷漆层剥金属电镀层剥塑料电镀层脉宽：100n 或200ns 频率：80khz填充：0.03-0.06mm 速度：1000-3000mm/s（参考1）脉宽：10ns,20ns 频率：100-250khz 填充：0.03-0.05mm 速度：3000-5000mm/s(参考2）金属深雕（选用小场镜好些，如100mm 、163mm ）脉宽：250ns频率：40或50khz 填充：0.03mm速度：500-800mm/s (M6+和M1+参数）脉宽：200ns 频率：30khz 填充：0.03mm速度：500-800mm/s (LP1-S 参数)脉宽：200ns 频率：45khz 填充：0.03mm速度：500-800mm/s (LM1-60参数）塑料打黑脉宽：100ns ，200ns 频率：40-50khz 填充：0.03-0.04mm 速度：600-1000mm/s (不是很吸收塑料）脉宽：100ns 频率：10-20khz 填充：0.03-0.04mm 速度：600-1000mms (吸光塑料，手感轻）不锈钢打黑（选用大场镜好些，如254mm 、330mm 、420mm ）脉宽：100ns 频率：70khz 填充：0.01mm 速度：100mm/s功率：70%（偏焦）（参数一）脉宽：100ns 频率：130khz填充0.012mm 0°＆90°两次填充速度：500mms/s 功率：65%（参数二）纯铝烧黑铜烧黑脉宽：10ns 频率：300khz填充：0.01-0.001mm 速度：100-500mm/s（大功率烧）硅胶按键剥油漆脉宽：200ns 频率：400khz速度：800-1500mm/s 填充：0.02-0.03mm (适当功率打2-3遍）喷漆层塑料剥漆层多层漆剥除剥除塑料漆层打透光脉宽：100ns 频率：20-40khz 填充：0.03-0.04mm 速度：800-1500mm/s （多次打标剥除）薄钢片或薄金属铝铜片切割脉宽：100ns/200ns 频率：20-60khz速度：200-1000mm/s （快速切割多遍效果较好）（参考1）脉宽：10ns-80ns 频率：60-150khz 速度：500-1000mm/s （快速切割多遍效果较好）（参考2）铝板或钢板切割脉宽：350ns/200ns 频率：45khz 速度：800khz （LM1参考）附注：图片的效果与所给参数不是对应关系，仅供观看参考！。

mopa光纤的工作原理MOPA光纤的工作原理MOPA光纤激光器（Master Oscillator Power Amplifier），是一种基于光纤技术的激光器。

它由主振荡器和功率放大器两部分组成。

这种激光器在许多领域中得到广泛应用，如通信、材料加工、医疗等。

下面将详细介绍MOPA光纤的工作原理。

一、主振荡器主振荡器是MOPA光纤激光器的核心部分，它通过光纤的放大来产生稳定的激光输出。

主振荡器通常采用光纤激光二极管作为激励源，通过电流注入激发光纤中的活性离子，使其处于激发态。

当光纤中的活性离子受到激发时，会发射出特定波长的光子，从而形成光场。

二、功率放大器功率放大器是MOPA光纤激光器中的另一个重要组成部分。

它的作用是将主振荡器产生的激光信号进行放大，以增加激光的功率和能量。

功率放大器通常采用光纤放大器的结构，即将光纤中的激光信号通过受控的光纤放大器进行增强。

光纤放大器是一种利用光纤中的光放大效应来放大光信号的器件。

通过调节光纤放大器的增益和功率，可以实现对激光信号的精确控制。

三、工作原理MOPA光纤激光器的工作原理基于主振荡器和功率放大器的协同作用。

首先，主振荡器产生稳定的激光信号，并将其输入到功率放大器中。

然后，功率放大器将输入的激光信号进行放大，并输出更高功率的激光光束。

在这个过程中，主振荡器和功率放大器之间通过光纤进行光信号的传输和耦合。

MOPA光纤激光器的工作原理可以通过以下步骤来描述：1. 主振荡器产生稳定的激光信号，通过光纤传输到功率放大器中。

2. 功率放大器接收到输入的激光信号，并通过光纤放大器进行放大。

3. 放大后的激光信号再次通过光纤传输到输出端口，形成更高功率的激光光束。

四、特点和应用MOPA光纤激光器具有以下特点：1. 高功率输出：通过功率放大器的放大作用，可以实现高功率的激光输出。

2. 高稳定性：主振荡器的稳定性和光纤放大器的精确控制，使得MOPA光纤激光器具有较高的稳定性。

mopa结构的原理MOPA结构的原理一、引言随着激光技术的不断发展，MOPA结构（Master Oscillator Power Amplifier）也逐渐成为激光器中常用的结构之一。

MOPA结构的原理是利用主振荡器和功率放大器的组合，提高激光器的输出功率和稳定性。

本文将从MOPA结构的工作原理、优势以及应用领域等方面进行详细介绍。

二、MOPA结构的工作原理MOPA结构由主振荡器和功率放大器两部分组成。

主振荡器产生较低功率的激光信号，然后通过光纤或空气传输到功率放大器中进行放大，最终输出较高功率的激光束。

1. 主振荡器主振荡器是MOPA结构中的核心部分，它负责产生初始的激光信号。

主振荡器通常采用固态激光器，如Nd:YAG或Nd:YVO4等。

这些激光器具有较高的光电转换效率和较长的使用寿命。

2. 功率放大器功率放大器是MOPA结构中的另一个重要组成部分，它负责对主振荡器产生的激光信号进行放大。

功率放大器一般采用半导体激光器，如半导体光放大器（SOA）或半导体激光放大器（SLA）。

这些器件具有高增益、高输出功率和快速响应的特点。

三、MOPA结构的优势相比于传统的单一激光器结构，MOPA结构具有以下几个优势：1. 输出功率可调MOPA结构中的功率放大器可以对主振荡器产生的激光信号进行放大，从而实现输出功率的调节。

这使得MOPA结构在一些需要灵活控制输出功率的应用中具有优势，如激光切割、激光打标等。

2. 输出稳定性好由于MOPA结构中的主振荡器和功率放大器分离，主振荡器产生的激光信号经过功率放大器放大后，输出功率的稳定性得到有效提高。

这对于一些对激光输出功率要求较高的应用非常重要。

3. 抗脉冲失真能力强MOPA结构中的主振荡器和功率放大器分离，可以有效减少脉冲失真的影响。

这使得MOPA结构在一些需要高质量激光输出的应用中表现出色，如光通信、激光雷达等。

四、MOPA结构的应用领域MOPA结构广泛应用于各个领域，特别是对激光输出功率要求较高的应用。

M O P A激光器与调Q 激光器的区别及应用优势公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-OFweek网讯：近年来，国内的的光纤技术发展迅速，其中在电子3C产品、机械、食品、包装等等领域的应用已经很广泛。

激光打标技术相比传统的标识技术，不仅仅在对于材料的损耗，标识效果更具有优势。

人们为了得到更美观的的标记效果以及更效率的生产加工，会选择市面上不同厂家和类型的作对比，从而找到该类产品所适合加工的激光器。

目前市面上应用于打标的脉冲类型主要包括有调Q技术和MOPA技术这两种类型。

调Q激光器在早些年之前就引入了国内，所以目前占据了很大的一片加工市场。

而MOPA激光器则是近几年才逐渐发展起来的，作为一种更为新型的技术，MOPA激光器与调Q激光器究竟有什么区别呢它有什么新的技术和优势所在一. MOPA激光器与调Q激光器的打标应用区别。

1.氧化铝薄板表面剥除应用现在的的越做越轻薄，许多的手机、平板、电脑都采用了轻薄的氧化铝作为产品的外壳。

使用调Q激光器在薄铝板上打标导电位时，容易导致材料变形，背面产生“凸包”，直接影响了外观的美观性。

而采用M OPA激光器较小脉宽的参数，即能使得材料不易变形，底纹也更加细腻亮白。

这是由于MOPA激光器使用了小脉宽参数能让激光停留在材料的时间变得更短一些，而且又有足够高的能量可以清除阳极层，所以对于薄氧化铝板表面剥除阳极的加工，MOPA激光器是更佳的选择。

2.阳极氧化铝打黑应用使用激光在阳极氧化铝材料表面标刻出黑色的商标、型号、文字等，这种应用在最近两年中逐渐被苹果、华为、中兴、联想、魅族等电子厂商广泛的用于电子产品的外壳上，用于标刻黑色印记的商标、型号等。

而对于这类应用，目前都只有MOPA激光器可以对其加工。

由于MOPA 激光器拥有宽广的脉冲宽度和脉冲频率调节范围，采用窄脉宽、高频率的参数可以在材料表面打标出黑色的效果，通过不同的参数组合还可以打标出不同灰度的效果。

mopa激光器分类MOPA激光器是一种基于Master Oscillator Power Amplifier（主振荡器功率放大器）的激光器。

它在激光器技术领域中具有重要的应用价值。

本文将对MOPA激光器进行分类，并介绍其各类激光器的特点和应用。

一、连续波MOPA激光器（CW-MOPA）连续波MOPA激光器是一种输出连续波信号的激光器。

它由一个主振荡器和一个功率放大器组成。

主振荡器产生的激光信号经过功率放大器放大后输出，从而实现对激光功率的精确控制。

CW-MOPA 激光器具有输出功率稳定、波长可调、光束质量好等特点，广泛应用于材料加工、医疗美容、科学研究等领域。

二、调制型MOPA激光器（Modulated-MOPA）调制型MOPA激光器是一种可以对激光进行调制的激光器。

它通常由一个主振荡器、一个调制器和一个功率放大器组成。

调制器可以对激光信号进行调制，从而实现对激光的频率、相位、脉宽等参数的控制。

调制型MOPA激光器在通信、光纤传感、光束锁定等领域有着重要的应用。

三、脉冲型MOPA激光器（Pulsed-MOPA）脉冲型MOPA激光器是一种可以输出脉冲信号的激光器。

它由一个主振荡器、一个调制器和一个功率放大器组成。

脉冲型MOPA激光器可以通过调制器对激光信号进行调制，实现对激光脉冲宽度、重复频率等参数的控制。

脉冲型MOPA激光器在激光雷达、激光测距、激光制导等领域有着广泛的应用。

四、特定波长MOPA激光器（Specific Wavelength-MOPA）特定波长MOPA激光器是一种可以输出特定波长激光的激光器。

它通常由一个主振荡器和一个功率放大器组成。

特定波长MOPA激光器通过调节主振荡器的工作参数，如谐振腔长度、折射率等，实现对输出激光波长的精确控制。

特定波长MOPA激光器在光通信、光谱分析、光学测量等领域有着重要的应用。

MOPA激光器是一种基于Master Oscillator Power Amplifier的激光器，具有多种类型，包括连续波MOPA激光器、调制型MOPA激光器、脉冲型MOPA激光器和特定波长MOPA激光器。

OFweek激光网讯：近年来，国内的的光纤激光打标技术发展迅速，其中在电子3C产品、机械、食品、包装等等领域的应用已经很广泛。

激光打标技术相比传统的标识技术，不仅仅在对于材料的损耗，标识效果更具有优势。

人们为了得到更美观的的标记效果以及更效率的生产加工，会选择市面上不同厂家和类型的激光器作对比，从而找到该类产品所适合加工的激光器。

目前市面上应用于打标的脉冲光纤激光器类型主要包括有调Q技术和MOPA技术这两种类型。

调Q激光器在早些年之前就引入了国内，所以目前占据了很大的一片加工市场。

而M OPA激光器则是近几年才逐渐发展起来的，作为一种更为新型的技术，MOPA激光器与调Q激光器究竟有什么区别呢?它有什么新的技术和优势所在?一. MOPA激光器与调Q激光器的打标应用区别。

1.氧化铝薄板表面剥除应用现在的的电子产品越做越轻薄，许多的手机、平板、电脑都采用了轻薄的氧化铝作为产品的外壳。

使用调Q激光器在薄铝板上打标导电位时，容易导致材料变形，背面产生“凸包”，直接影响了外观的美观性。

而采用MOPA激光器较小脉宽的参数，即能使得材料不易变形，底纹也更加细腻亮白。

这是由于MOPA激光器使用了小脉宽参数能让激光停留在材料的时间变得更短一些，而且又有足够高的能量可以清除阳极层，所以对于薄氧化铝板表面剥除阳极的加工，MOPA激光器是更佳的选择。

2.阳极氧化铝打黑应用使用激光在阳极氧化铝材料表面标刻出黑色的商标、型号、文字等，这种应用在最近两年中逐渐被苹果、华为、中兴、联想、魅族等电子厂商广泛的用于电子产品的外壳上，用于标刻黑色印记的商标、型号等。

而对于这类应用，目前都只有MOPA激光器可以对其加工。

由于MOPA激光器拥有宽广的脉冲宽度和脉冲频率调节范围，采用窄脉宽、高频率的参数可以在材料表面打标出黑色的效果，通过不同的参数组合还可以打标出不同灰度的效果。

3.电子、半导体、ITO精密加工应用在电子、半导体以及ITO等精密加工中，很多时候需要用到精细的划线应用。

摘要大功率光纤激光器作为目前工业3D制造加工的重要产品，特别是在增材加工中已经是不可或缺的部件。

在率光纤激光器中，脉冲光纤激光器已经是目前科研研究的重点。

脉冲主振荡功率放大光纤激光器（MOPA）由于其光束质量好、单脉冲能量大、平均功率高等优点在激光加工领域、医疗健康领域、武器制造、空间光通信领域都有着非常广阔的前景。

在目前研究工作中，MOPA 结构的光纤激光器在输出光功率、脉冲能量仍有进一步研究的空间。

在激光放大的过程中光纤激光器产生的自发放大辐射效应（ASE）、非线性效应（Non-Linear Effect）以及热效应都是阻碍脉冲光纤激光器发展的原因。

因此，基于以上研究背景下，本课题基于MOPA脉冲光纤激光系统展开相关研究，课题首先制作一台激光器，然后通过研究光纤激光器放大过程中产生的自发放大辐射和非线性效应，并且研究如何抑制这些效应从而提高平均功率，最终提高系统的光脉冲峰值功率和光束质量，输出纳秒脉冲激光。

本文主要做的工作如下：（1）绪论首先介绍了光纤激光器研究的背景，以及该论文研究200W纳秒脉冲光纤激光器的意义。

并且研究了国内外关于纳秒脉冲光纤激光器的相关文献，对于光纤激光器如何产生纳秒脉冲进行了相关的总结。

（2）第二章主要以脉冲光纤器的相关知识做出阐述，首先介绍了光纤激光器的基本理论部分，其次介绍了行波放大技术理论、增益光纤模式特性、非线性效应理论研究以及其他影响光纤激光器的因素。

（3）第三章主要详细阐述了基于MOPA纳秒脉冲光纤激光器的关键技术。

这部分首先介绍了脉冲光纤激光器工作原理，以及针对光纤激光器中的泵浦耦合技术展开了讨论，还阐述了目前高功率光纤激光器常用的双包层光纤，最后介绍了光纤合束技术的研究现状。

（4）最后的实验部分为：对于MOPA结构的高功率纳秒脉冲光纤激光器进行了实验设计，采用种子源+两级级联放大的结构。

整个激光器主要由调制半导体激光种子源和一级单模单包层掺镱光纤（10μm/125μm）放大器，以及二级大模场面积掺镱光纤（30μm/250μm）组成。