PowerPULSE™ модуль усиления (квантрон)

                           

 

         Фирмой Northrop Grumman Cutting Edge Optronics разработано семейство квази-непрерывно- (QCW) накачиваемых  квантронов с выходной энергией от 20 мДж до 4 Дж и усилением слабого сигнала более 600.  Аперто Нетворксы PowerPULSE  могут быть укомплектованы стержнями диаметром от 2 мм до 10 мм и содержать от 3 до 300 диодных линеек.

В этом документе представленны данные для выборки квантронов PowerPULSE. Включены ожидаемая энергия выходного импульса в режиме свободной генератора, а также  величины усиления слабого сигнала и запасенной энергии.

В модулях усиления PowerPULSE ™ используются надежные лазерные диодные QCW линейки, упакованные в сборки Golden Bullet ™ с длительным временем жизни.  Срок службы QCW квантронов превышает 10000 часов или 20 млрд импульсов.

 19 января 2010

 

1.  Аперто Нетворксы PowerPULSE ™  в генераторах

PowerPULSE квантроны  могут использоваться в различных генераторных конфигурациях. Работа модулей в режиме свободной генерации представляет хороший базис  для их сравнения.

Типичные характеристики для выборки квантронов приведены в таблице 1.

RBA модели охватывают диапазон от 20mJ до 400mJ выходной энергии, в то время как серия REA квантронов позволяет получать выходные импульсы превышающие по энергии 4J.

 Таблица 1. Энергия в режиме свободной генерации, рабочее напряжение и ток накачки для выборки квантронов  PowerPULSE ™.

Некоторые квантроны были размещены в резонаторе  с модуляцией добротности (Q-switching) и измерены их характеристики.  Были получены эмпирические соотношения между энергией в режиме свободной генерации и  режиме модуляции добротности в зависимости от конструкции резонаторов, параметров накачки и выбора выходного устройства.

Эта связь может быть использована для прогнозирования выходной энергии PowerPULSE ™ модулей в режиме генерации при модуляции добротности резонатора, исходя из данных по выходной энергии в режиме свободной генерации.

 

2. Аперто Нетворксы PowerPULSETM как усилители

PowerPULSE модули усиления ™ также идеально подходит для использования в качестве лазерных усилителей. Два важных параметра лазерного усилителя - это величина усиления слабого сигнала и величина запасенной энергии. Величина усиления слабого сигнала это безразмерное число, которое показывает, насколько будет усилен за один проход в модуле малый (существенно ниже предела насыщения) сигнал. Запасенная энергия показывает количество энергии, которая может быть извлечена из данного модуля за достаточное количество проходов или при насыщении входного сигнала.

Таблица 2 содержит данные по величинам усиления слабого сигнала и запасенной энергии для выборки квантронов. Как правило, для данной мощности накачки, меньшие стержни имеют большие величины усиления слабого сигнала, а большие стержни могут хранить больше энергии.

Рассмотрение деполяризации (из-за напряжений в стержне), а также неоднородности усиления (за счет распределения накачного света) также играет важную роль в выборе подходящего модуля для каждого приложения         

 

Таблица 2.  Величина усиления слабого сигнала и запасенная энергия для выборки модулей PowerPULSE ™.

 

3. ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ

Деполяризации из-за напряжений в стержне квантрона является очень важным эффектом, который надо учитывать при конструировании генераторов и усилителей света.

Величина деполяризации зависит от тепла выделяемого в стержне, которое является функцией от цикла накачки. Для фиксированной ширины импульса накачки и тока, величина деполяризации может быть рассчитана в зависимости от частоты повторения импульсов.

На рисунке 1 показана величина деполяризации за один проход  для типичного квантрона.

                                            

                                

                         Рисунок 1.  Деполяризация в зависимости от частоты повторения импульсов для                                                                                                                            квантрона REA10008-3P200, работающего при 250Гц, 130А.