MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) គឺជាស្ថាបត្យកម្មឡាស៊ែរដែលបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទិន្នផលដោយការបំបែកប្រភពគ្រាប់ពូជ (ម៉ាស្ទ័រ oscillator) ពីដំណាក់កាលពង្រីកថាមពល។ គោលគំនិតស្នូលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតសញ្ញាជីពចរដែលមានគុណភាពខ្ពស់ជាមួយនឹងលំយោលមេ (MO) ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានពង្រីកដោយថាមពលដោយឧបករណ៍ពង្រីកថាមពល (PA) ទីបំផុតផ្តល់នូវថាមពលខ្ពស់ គុណភាពខ្ពស់ ធ្នឹមខ្ពស់ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលអាចគ្រប់គ្រងបានដោយឡាស៊ែរ។ ស្ថាបត្យកម្មនេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងដំណើរការឧស្សាហកម្ម ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ និងកម្មវិធីវេជ្ជសាស្រ្ត។
១.អត្ថប្រយោជន៍សំខាន់ៗនៃ MOPA Amplification
①ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលអាចបត់បែនបាន និងអាចគ្រប់គ្រងបាន៖
- ទទឹងជីពចរដែលអាចលៃតម្រូវបានដោយឯករាជ្យ៖
ទទឹងជីពចរនៃជីពចរគ្រាប់ពូជអាចត្រូវបានកែតម្រូវដោយឯករាជ្យពីដំណាក់កាល amplifier ដែលជាធម្មតាមានចាប់ពី 1 ns ដល់ 200 ns ។
- អត្រាពាក្យដដែលៗអាចលៃតម្រូវបាន៖
គាំទ្រជួរដ៏ធំទូលាយនៃអត្រាការផ្ទួនជីពចរ ចាប់ពីការបាញ់តែមួយដងរហូតដល់ជីពចរប្រេកង់ខ្ពស់កម្រិត MHz ដើម្បីបំពេញតម្រូវការដំណើរការចម្រុះ (ឧទាហរណ៍ ការសម្គាល់ល្បឿនលឿន និងការឆ្លាក់ជ្រៅ)។
②គុណភាពខ្ពស់ Beam:
លក្ខណៈនៃសំលេងរំខានទាបនៃប្រភពគ្រាប់ពូជត្រូវបានរក្សាបន្ទាប់ពីការពង្រីកដោយផ្តល់នូវគុណភាពនៃធ្នឹមដែលមានកម្រិតនៅជិតការបង្វែរ (M² < 1.3) ដែលសមរម្យសម្រាប់ម៉ាស៊ីនដែលមានភាពជាក់លាក់។
③ថាមពលជីពចរខ្ពស់ និងស្ថេរភាព៖
ជាមួយនឹងការពង្រីកពហុដំណាក់កាល ថាមពលជីពចរតែមួយអាចឈានដល់កម្រិត millijoule ជាមួយនឹងការប្រែប្រួលថាមពលតិចតួចបំផុត (<1%) ដែលល្អសម្រាប់កម្មវិធីឧស្សាហកម្មដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។
④សមត្ថភាពដំណើរការត្រជាក់៖
ជាមួយនឹងទទឹងជីពចរខ្លី (ឧទាហរណ៍ក្នុងជួរណាណូវិនាទី) ឥទ្ធិពលកម្ដៅលើវត្ថុធាតុដើមអាចត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា ដែលអនុញ្ញាតឱ្យដំណើរការល្អនៃវត្ថុធាតុផុយដូចជាកញ្ចក់ និងសេរ៉ាមិច។
2. ម៉ាស្ទ័រ Oscillator (MO):
MO បង្កើតជីពចរដែលមានថាមពលទាប ប៉ុន្តែគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់។ ប្រភពគ្រាប់ពូជជាធម្មតាជាឡាស៊ែរ semiconductor (LD) ឬឡាស៊ែរជាតិសរសៃ ដែលផលិតជីពចរតាមរយៈម៉ូឌុលដោយផ្ទាល់ ឬខាងក្រៅ។
3.Power Amplifier (PA)៖
PA ប្រើអំភ្លី Fiber (ដូចជា ytterbium-doped fiber, YDF) ដើម្បីពង្រីកគ្រាប់គ្រាប់ពូជក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន បង្កើនថាមពលជីពចរ និងថាមពលមធ្យមយ៉ាងខ្លាំង។ ការរចនា amplifier ត្រូវតែជៀសវាងផលប៉ះពាល់ដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរដូចជា Brillouin scattering (SBS) និងជំរុញ Raman scattering (SRS) ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវគុណភាពធ្នឹមខ្ពស់។
MOPA ធៀបនឹង Q-Switched Fiber Lasers ប្រពៃណី
លក្ខណៈ | រចនាសម្ព័ន្ធ MOPA | ឡាស៊ែរ Q-Switched ប្រពៃណី |
ការលៃតម្រូវទទឹងជីពចរ | អាចលៃតម្រូវបានដោយឯករាជ្យ (1-500 ns) | ថេរ (អាស្រ័យលើ Q-switch ជាធម្មតា 50-200 ns) |
អត្រាពាក្យដដែលៗ | លៃតម្រូវបានយ៉ាងទូលំទូលាយ (1 kHz–2 MHz) | ជួរថេរឬតូចចង្អៀត |
ភាពបត់បែន | ខ្ពស់ (ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបាន) | ទាប |
សេណារីយ៉ូកម្មវិធី | ភាពជាក់លាក់ម៉ាស៊ីន ការសម្គាល់ប្រេកង់ខ្ពស់ ដំណើរការសម្ភារៈពិសេស | ការកាត់ទូទៅ, ការសម្គាល់ |
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ឧសភា-១៥-២០២៥