El amplificador de fibra óptica de alta potencia es un equipo basado en el medio de fibra óptica para lograr la amplificación de la Potencia de la señal óptica. la Potencia de salida suele alcanzar el nivel de vatios o más, y es ampliamente utilizado en el procesamiento láser, la comunicación óptica, el radar láser y otros campos.
El amplificador de fibra óptica de alta potencia se basa principalmente en la tecnología de amplificación de oscilación principal de fuente semilla (mopa), utilizando láseres sólidos o de fibra de alta calidad de haz y baja potencia como fuente de luz semilla, y fibra de doble capa como amplificador. Al acoplar la luz de la señal al núcleo de la fibra óptica, la luz de la bomba se acopla al revestimiento interior de la fibra óptica, y la luz de la bomba se absorbe por iones dopados durante la transmisión interna de la fibra óptica, formando una inversión del número de partículas para lograr una ganancia. Cuando la luz de señal pasa por el núcleo de la fibra, las partículas en el Estado estimulado producen radiación estimulada bajo la acción de la luz de señal externa, que se superpone a la luz de señal externa y se amplifica para obtener una salida láser amplificada de alta potencia y buena calidad del haz.
Principio de funcionamiento
La fibra óptica dopado con tierras raras (como la fibra óptica dopado con erbio y iterbio) se utiliza como medio de ganancia para inyectar energía en la fibra óptica a través de una fuente de luz de bombeo (en su mayoría láser semiconductor), haciendo que los iones dopados salten del Estado del suelo al Estado emocionado.
Los iones emocionados son estimulados por la luz de la señal incidente para producir radiación estimulada, liberando fotones de la misma frecuencia y fase que la luz de la señal, y logrando la amplificación de la Potencia de la luz de la señal.
Equipado con aisladores ópticos, acopladores ópticos y otros componentes para evitar la interferencia de la luz reflejada y garantizar la estabilidad del proceso de amplificación.
Estructura central
Fuente de semilla: proporciona una señal óptica inicial de alta calidad de haz y baja potencia, que es el punto de partida del proceso de amplificación.
Fuente de bombeo: proporciona energía para el proceso de amplificación, generalmente utilizando diodos láser de alta potencia.
Fibra óptica dieléctrica de ganancia: adopta una estructura de fibra óptica de doble revestimiento, con iones de tierras raras dopados en el núcleo de la fibra (como erbio, iterbio, etc.), que es el área central de la amplificación de la señal.
Aislador óptico: evita que la luz de radiación espontánea inversa (ase) producida en el sistema de amplificación entre en la fuente de semillas y afecte su funcionamiento normal.
Sistema de acoplamiento: acoplar la luz de señal y la luz de bombeo al núcleo de fibra óptica y la capa interior, respectivamente, para garantizar una transmisión y amplificación efectivas de la luz.