PowerPULSETM增益模塊_其他_激光器

CEO製造生產(chan) 了一係列準連續（Quasi-CW）泵浦增益模塊。這些模塊的輸出能量高於(yu) 4焦耳，並且小信號的增益可以高達600倍以上。這些泵浦棒的長度從(cong) 2mm 到10mm不等，半導體(ti) 巴條數從(cong) 3 到 300 不等。

這份應用說明中包含一些增益模塊的產(chan) 品規格以及性能方麵的數據，如自由運轉情況下，PowerPULSE^TM增益模塊的輸出脈衝(chong) 能量等數據；若作為(wei) 放大器使用時，總的小信號增益倍數以及儲(chu) 蓄能量等數據。

PowerPULSE^TM增益模塊利用封裝在Golden Bullet^TM陣列的可靠的QCW激光二極管巴條，從(cong) 而具有很長的使用壽命。準連續泵浦模塊的壽命甚至超過10000小時，可以達到200億(yi) 次發射。

1 不同諧振腔中的PowerPULSE^TM增益模塊

PowerPULSE^TM係列功率脈衝(chong) 增益模塊可以在各種不同的諧振腔下使用。我們(men) 給出了各種模塊之間的比較。表1列出了各種增益模塊的典型運行參數。RBA係列模塊的輸出能量輸出範圍為(wei) ：20mJ ---- 400mJ。而REA係列的增益模塊，輸出的脈衝(chong) 激光能量可以高達4J。

RBA PowerPULSE^TM係列模塊

型號	晶體(ti) 棒類型	輸出能量³	工作電壓⁴	峰值驅動電流
RBA20-2P5	2mm， YAG²	>50mJ	36V	60A
RBA30-2P5	3mm， YAG²	>60mJ	36V	60A
RBA35-2P5	3mm， YAG¹	>70mJ	60V	50A
RBA20-2P1	2mm， YAG²	>80mJ	36V	95A
RBA25-3P5	3mm， YAG¹	>100mJ	54V	35A
RBA30-3P5	3mm， YAG²	>110mJ	54V	60A
RBA30-2P1	3mm， YAG²	>120mJ	36V	90A
RBA30-1P200	3mm， YAG²	>175mJ	18V	175A
RBA30-3P1	3mm， YAG²	>200mJ	54V	90A
RBA20-3P200	2mm， YAG²	>300mJ	54V	175A
RBA30-4P200	3mm， YAG²	>400mJ	72V	170A
¹晶體(ti) 棒長度：83mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
²晶體(ti) 棒長度：63mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
³最小脈衝(chong) 能量的工作參數為(wei) ：工作頻率100Hz，電流脈衝(chong) 寬度250μs。
⁴泵浦模塊的工作電壓

REA PowerPULSE^TM係列模塊

型號	晶體(ti) 棒類型	輸出能量⁵	工作電壓⁶	峰值驅動電流
REA5006-3P5	5mm， YAG¹	>400mJ	180V	50A
REA5006-2P1	5mm， YAG¹	>500mJ	120V	95A
REA10008-2P1	10mm，YAG²	>725mJ	160V	95A
REA7008-3P1	7mm， YAG²	>1J	240V	95A
REA6308-3P200	6.35mm， YAG²	>1.4J	240V	145A
REA10008-3P200	10mm， YAG²	>2.5J	240V	175A
REA10010-3P200	10mm， YAG³	>3.3J	300V	175A
REA10012-3P200	10mm， YAG⁴	>4J	360V	175A
¹晶體(ti) 棒長度：126mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
²晶體(ti) 棒長度：146mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
³晶體(ti) 棒長度：167mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
⁴晶體(ti) 棒長度：188mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
⁵最小脈衝(chong) 能量的工作參數為(wei) ：工作頻率100Hz，電流脈衝(chong) 寬度250μs。
⁶激光模塊的工作電壓

其中的某些模塊的參數是在Q-開關(guan) 的模式下運行。在自由運轉諧振腔和Q-開關(guan) 的能量，根據經驗，可以獲得它們(men) 之間的關(guan) 係式。這個(ge) 關(guan) 係式依賴於(yu) 腔體(ti) 的設計、泵浦參數以及輸出耦合器的選擇。根據這個(ge) 關(guan) 係式以及自由運轉諧振腔的輸入能量值，我們(men) 可以預測該模塊在Q-開關(guan) 模式下運行的輸出能量大小。

2PowerPULSE^TM增益模塊用作放大器

PowerPULSE^TM模塊也可以作為(wei) 理想的激光放大器使用。激光放大器的兩(liang) 個(ge) 重要的參數是：小信號增益和儲(chu) 蓄能量大小。小信號增益參數是一個(ge) 無量綱的數字，它表明小信號（低於(yu) 飽和極限）經過一次模塊後，能獲得的信號大小。儲(chu) 蓄的能量值表明了再給定足夠多的穿越次數，以及飽和輸入信號時，我們(men) 能夠從(cong) 模塊提取的能量大小。表2列出了該係列模塊的小信號增益參數和儲(chu) 蓄能量值。

通常，在給定的泵浦功率下，長度越小的晶體(ti) 棒擁有更大的增益倍數，越長的棒則能儲(chu) 蓄更多的能量。在選擇合適的增益模塊時，需要對退極化（由棒所受到的壓力引起的現象）和增益的不均勻性（由於(yu) 泵浦光強的分布引起的現象）進行適當考慮。

RBA PowerPULSE^TM係列模塊

型號	晶體(ti) 棒類型	小信號增益³	儲(chu) 蓄能量	峰值驅動電流
RBA20-2P5	2mm， YAG²	37	75mJ	60A
RBA30-2P5	3mm， YAG²	4.9	75mJ	60A
RBA35-2P5	3mm， YAG¹	8.2	100mJ	50A
RBA20-2P1	2mm， YAG²	420	125mJ	95A
RBA25-3P5	3mm， YAG¹	130	100 mJ	35A
RBA30-3P5	3mm， YAG²	11	115 mJ	60A
RBA30-2P1	3mm， YAG²	12	120 mJ	90A
RBA30-1P200	3mm， YAG²	15	130 mJ	175A
RBA30-3P1	3mm， YAG²	45	180 mJ	90A
RBA20-3P200	2mm， YAG²	205	110 mJ	65A
RBA30-4P200	3mm， YAG²	320	270mJ	100A
¹晶體(ti) 棒長度：83mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
²晶體(ti) 棒長度：63mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
³最小小信號增益的工作參數：工作頻率100Hz，電流脈衝(chong) 寬度250μs。

REA PowerPULSE^TM係列模塊

型號	晶體(ti) 棒類型	小信號增益⁵	儲(chu) 蓄能量⁶	峰值驅動電流
REA5006-3P5	5mm， YAG¹	13	340 mJ	50A
REA5006-2P1	5mm， YAG¹	24	420 mJ	95A
REA10008-2P1	10mm，YAG²	2.9	560 mJ	95A
REA7008-3P1	7mm， YAG²	26	840 mJ	95A
REA6308-3P200	6.35mm， YAG²	700	1350 mJ	145A
REA10008-3P200	10mm， YAG²	28	1740 mJ	175A
REA10010-3P200	10mm， YAG³	63	2170 mJ	175A
REA10012-3P200	10mm， YAG⁴	147	2600 mJ	175A
¹晶體(ti) 棒長度：126mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
²晶體(ti) 棒長度：146mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
³晶體(ti) 棒長度：167mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
⁴晶體(ti) 棒長度：188mm，平端麵，摻雜0.6%Nd
⁵最小小信號增益的工作參數：工作頻率100Hz，電流脈衝(chong) 寬度250μs。

3. 退極化現象

由於(yu) 晶體(ti) 棒所受到的壓力引起的退極化現象對諧振腔和放大器的設計來說具有重要的影響。退極化率的大小取決(jue) 於(yu) 晶體(ti) 棒發出的熱量。這些熱量是關(guan) 於(yu) 泵浦周期的函數。對於(yu) 一個(ge) 固定的泵浦脈衝(chong) 寬度和驅動電流，退極化率可以根據一個(ge) 函數計算得到。圖1顯示了典型增益模塊的退極化率大小與(yu) 重複率的關(guan) 係。

圖1：REA10008-3P200工作在250μs，130A時退極化率與(yu) 重複率的關(guan) 係曲線。

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