錐形半導(dǎo)體激光放大系統(tǒng)的詳細(xì)介紹

錐形半導(dǎo)體激光放大系統(tǒng)是一種采用錐形半導(dǎo)體激光器放大種子光的結(jié)構(gòu)。由于單頻單模的激光器的輸出功率受限，可以采用波長(zhǎng)可調(diào)諧、單模特性以及光束質(zhì)量等激光特性較好的種子光，通過(guò)聚焦透鏡注入到錐形波導(dǎo)放大器中，而激光則從放大器的錐形區(qū)射出，在不改變激光原有特性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)激光功率的放大。

MOGLabs的MSA光放大系統(tǒng)是一個(gè)半導(dǎo)體激光放大器包含種子激光器。系統(tǒng)的核心是放大器模塊（Amplifier block）搭載了半導(dǎo)體錐形放大器二極管。柱形鏡（Cylindrical lens）提供散光補(bǔ)償，還包含兩個(gè)法拉第隔離器（Faraday isolator），錐形放大器輸入側(cè)的隔離器為了防止放大器激光反向運(yùn)行干擾種子激光，而輸出側(cè)的隔離器為了保護(hù)TA二極管，以防輸出的高功率激光反射回到二極管中，造成損壞。

錐形激光器包含輸入側(cè)的小面積脊型主振蕩器( Main oscillator，MO) 和輸入側(cè)的大面積錐形放大器( Power Amplifier，PA) 兩部分組成。前者脊型主振蕩器通過(guò)折射率導(dǎo)引機(jī)制提供單模、小功率的種子光注入，后者錐形放大器通過(guò)增益導(dǎo)引機(jī)制對(duì)單模種子光注入進(jìn)行放大，而不會(huì)產(chǎn)生高階模激射，達(dá)到高功率、高光束質(zhì)量的目的。

錐形放大器的前端面尺寸較小，為了使注入激光更好地耦合進(jìn)放大器中，在進(jìn)入錐形放大器前需要通過(guò)一個(gè)非球面透鏡，起到聚焦作用，使注入激光和放大器中的激光模式達(dá)到較好的匹配。而輸出的放大激光也需要通過(guò)另一個(gè)非球面透鏡，起到準(zhǔn)直的作用。兩塊非球面透鏡被固定在放大器模塊的撓曲支架上，控制橫向位置，提供精確的鏡頭對(duì)準(zhǔn)與機(jī)械穩(wěn)定性。此外, 錐形放大器提供了高功率和良好的空間模式，當(dāng)被注入單模外腔半導(dǎo)體激光器(ECDL)時(shí)，可以保留注入種子光優(yōu)秀的窄線寬特性，在冷原子方面得到了很好的運(yùn)用。

MOGLabs提供了三種配置，分別為搭載了內(nèi)置種子激光器的版本MSA，以及無(wú)種子激光器僅包含錐形放大模塊的版本MOA，其中又分為包含一個(gè)在錐形放大輸出方向上的法拉第隔離器的版本MOA(L)，以及無(wú)隔離器的最緊湊版本MOA(C)，可供客戶按需求選擇。

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