主発振器出力増幅器(Master Oscillator Power Amplifier:MOPA)とは高品位ビーム発生用の高安定な主発振器(または種光)と高出力な光増幅器を分けて、それぞれを独立に制御する方式である。良好なビーム特性を維持したまま高出力が得られるのが特徴である。このため、MOPAレーザーシステムはレーザーマイクロ加工などの高出力用途に使用されることが多い。

図1にMOPAシステムの構成を示す。主発振器には、LD、ファイバーレーザー、バルク型固体レーザーが用いられる。発振形態は低出力のCW、パルス(Qスイッチ)、短パルスなど様々である。光増幅器にはバルク型を用いることもあるが、一般的にMOPAで高出力を得るためには光ファイバー増幅器が複数用いられる。これをファイバーMOPA(fiber MOPA)またはMOFA(Master Oscillater Fiber Amplifier)と呼ぶ。入力側から出力側に近づくほど、光ファイバー増幅器中の利得ファイバーのコア径は大きくなり(大モード面積ダブルクラッドファイバー(LMA-DCF)などを用いる)、励起光強度も高くなる。また、光ファイバー増幅器の間に光バンドパスフィルタを挿入することでASEを抑えなければならないこともある。主発振器にファイバーピッグテールのLDやファイバーレーザーを用いることで接続損失がほぼゼロで安定なファイバーMOPAを構成することができる。例として、図2にMOPAファイバーレーザーの構成図を示す。

MOPAシステムの構成

図1:MOPAシステムの構成

 

MOPAファイバーレーザーの構成

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