錐形半導體激光放大系統的詳細介紹

錐形半導體激光放大系統是一種采用錐形半導體激光器放大種子光的結構。由于單頻單模的激光器的輸出功率受限，可以采用波長可調諧、單模特性以及光束質量等激光特性較好的種子光，通過聚焦透鏡注入到錐形波導放大器中，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上，實現激光功率的放大。

MOGLabs的MSA光放大系統是一個半導體激光放大器包含種子激光器。系統的核心是放大器模塊（Amplifier block）搭載了半導體錐形放大器二極管。柱形鏡（Cylindrical lens）提供散光補償，還包含兩個法拉第隔離器（Faraday isolator），錐形放大器輸入側的隔離器為了防止放大器激光反向運行干擾種子激光，而輸出側的隔離器為了保護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的小面積脊型主振蕩器( Main oscillator，MO) 和輸入側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折射率導引機制提供單模、小功率的種子光注入，后者錐形放大器通過增益導引機制對單模種子光注入進行放大，而不會產生高階模激射，達到高功率、高光束質量的目的。

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放大器中，在進入錐形放大器前需要通過一個非球面透鏡，起到聚焦作用，使注入激光和放大器中的激光模式達到較好的匹配。而輸出的放大激光也需要通過另一個非球面透鏡，起到準直的作用。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，提供精確的鏡頭對準與機械穩(wěn)定性。此外, 錐形放大器提供了高功率和良好的空間模式，當被注入單模外腔半導體激光器(ECDL)時，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用。

MOGLabs提供了三種配置，分別為搭載了內置種子激光器的版本MSA，以及無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)，以及無隔離器的最緊湊版本MOA(C)，可供客戶按需求選擇。

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