고출력 광섬유 증폭기는 광섬유 매체를 기반으로 광신호 출력 증폭을 실현하는 설비로 출력은 보통 와트급 및 그 이상에 달하며 레이저 가공, 광통신, 레이저 레이더 등 분야에 광범위하게 응용된다.
고출력 광섬유 증폭기는 주로 피드 소스 주 진동 증폭 기술 (MOPA) 을 기반으로 하며, 고광속 품질, 소출력의 고체 또는 광섬유 레이저를 피드 광원, 이중 패키지 광섬유를 증폭기로 한다.신호를 광섬유 셀에 결합시킴으로써 추출 광을 광섬유 내포층에 결합시킴으로써 추출 광은 광섬유 내 전송 과정에서 혼합 이온에 흡수되어 입자 수의 반전을 형성하여 이득을 실현한다.신호광이 섬유심을 통과할 때 자극상태의 립자는 외래신호광의 작용하에 자극복사를 산생하는데 이런 복사는 외래신호광에 중첩되여 확대되여 고출력, 광속의 질이 좋은 증폭레이저출력을 얻는다.
작동 원리
희토류 혼합 광섬유 (예를 들면 혼합 광섬유, 이테르테르 광섬유) 를 이득 매체로 하고, 펌프 광원 (대부분 반도체 레이저) 을 통해 광섬유에 에너지를 주입하여 혼합 이온을 기본 상태에서 자극 상태로 도약시킨다.
자극상태이온은 입사신호광의 격려를 받아 자극복사를 산생하고 신호광과 같은 주파수, 같은 위상의 광자를 방출하여 신호광공률의 확대를 실현한다.
광격리기, 광결합기 등 부품을 배치하여 반사광의 교란을 피하고 증폭과정의 안정을 보장한다.
핵심 구조
피드 소스: 고광속 품질, 소출력의 초기 광신호를 제공하는 것이 증폭 과정의 출발점입니다.
추출원: 증폭 과정에 에너지를 제공하기 위해 일반적으로 고출력의 레이저 다이오드를 사용한다.
이득 매체 광섬유: 이중 패키지 광섬유 구조를 사용하며, 섬유 코어에 희토류 이온 (예: 铒, 이테르테르 등) 이 섞여 있어 신호 증폭의 핵심 영역이다.
광 분리기: 증폭 시스템에서 발생하는 역방향 자발적 복사 (ASE) 광이 피드 소스에 들어가 정상적인 작동에 영향을 미치는 것을 방지합니다.
결합 시스템: 신호 광과 추출 광을 각각 광섬유 섬유 코어와 내부 패키지 층에 결합하여 효과적인 광 전송과 확대를 확보한다.