(1)深圳，2.国家激光加工业技术创新战略联盟)

MOPA(Master Oscillator-Power Amplifier, 主振荡功率放大)激光器是指由激光振荡器与放大器级联的一种激光器结构。而在工业界，MOPA激光器是一种*特的纳秒脉冲光纤激光器，由电脉冲驱动的半导体激光种子源和光纤放大器组成。

智能主要体现在输出脉冲宽度独立可调(范围可达2 ns-500 ns)，重复频率高达兆赫兹。Q光纤激光器的种子源结构是将损耗调制器插入光纤振荡腔，通过定期调节谐振腔内的光损失，产生一定脉宽的纳秒脉冲光输出。

纳秒脉冲激光器以金属标记、焊接、清洗、切割等工业应用而**。作为纳秒脉冲激光器的两种实现方法，MOPA结构和调Q结构的区别和优点是什么？对于这个经常困扰每个人的问题，我们将从激光内部结构、输出光学参数和应用场景三个方面进行简单的分析。

激光内部结构

MOPA和调光纤激光器Q光纤激光器内部结构原理示意图如下：

图 1 MOPA和调Q光纤激光器结构原理示意图

MOPA和调光纤激光器Q光纤激光器的内部结构差异主要在于脉冲种子光信号的不同生成。

MOPA光纤激光脉冲种子光信号是由电脉冲驱动的半导体激光芯片产生的，即通过驱动电信号调制输出光信号，对产生不同脉冲参数(脉宽、重复频率、脉冲波形、功率等)有很强的灵活性。

调Q光纤激光器的脉冲种子光信号是通过定期增加或减少谐振腔内的光损产生脉冲光输出，结构简单，具有更多的价格优势。Q脉冲参数对设备的影响有一定的限制。

MOPA光纤激光输出脉冲宽度独立可调。MOPA光纤激光器的脉冲宽度可调(范围为2 ns～500 ns）。脉宽越窄，热影响区越小，加工精度越高。Q光纤激光器输出脉宽不可调，脉宽一般输出80 ns～140 ns固定值不变。MOPA光纤激光器的重复频率范围较宽。MOPA可达到激光重频MHz高频输出。高频意味着高加工效率MOPA高峰值功率特性(如图2所示)仍可在高频条件下保持。Q光纤激光受限Q开关工作条件，输出频率范围窄，高频只能达到～100 kHz。

MOPA光纤激光器参数调整范围广。因此，除了传统纳秒激光器的加工应用外，还可以利用其*特的窄脉宽、高重频和高峰功率来实现一些*特的精密加工应用。

阳极氧化铝表面处理

3C产品外壳多为轻氧化铝。MOPA激光采用窄脉宽、高频参数在阳极氧化铝材料表面进行黑色标记，是其爆炸性增长的里程碑。不同的灰度效果可以通过不同的参数组合来标记。类似地，氧化铝板表面剥离应用程序。MOPA光纤激光器窄脉宽参数，可以达到高峰值功率去除阳极层的同时，降低热传递和热累积，使得材料不易变形，底纹也更加细腻亮白。

焊接异种金属

由于不同金属之间的熔化/沸点差异较大，传统的热传导焊接方法无法建立有效的焊接点。不同金属焊接MOPA光纤激光器的另一个基准应用也是利用其*特的窄脉宽和高峰功率来减少金属间化合物的形成，从而形成牢固的连接结构。

除此之外，MOPA半导体和光纤激光器ITO精密标记、不锈钢彩色标记、高效清洗等领域发挥着重要作用。

但因MOPA结构成本相对较高。对于一般加工要求的金属标刻、深雕等应用场景，调整Q光纤激光器市场份额较高。

总结而言，MOPA与调整相比，光纤激光器Q光纤激光器的激光参数覆盖，调节更灵活，应用范围更全面。在相同的功率下，调整Q光纤激光器更具成本优势。因此，这两种激光结构在纳秒脉冲激光加工的应用市场上呈现出互补的状态。

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