Багатопрохідний волоконний підсилювач

У багатьох багатопрохідних підсилювачах використовуються лазерні кристали, які мають накачування з кінця або збоку, а потім містять декілька лазерних дзеркал, щоб промінь проходив крізь кристал кілька разів. Оскільки промені різних каналів повинні бути сильно розділені, вони мають різні кутові напрямки, хоча в принципі напрямки їх поширення можна зробити паралельними за допомогою певного просторового зсуву. Якщо кристал відносно тонкий, різні промені будуть сильно перекриватися всередині кристала, граничним випадком є ​​лазери на тонкому диску.

Малюнок 1: Схема установки багатопрохідного підсилювача.

Коли світло різних каналів сильно перекривається в кристалі, загальне підсилення приблизно дорівнює добутку кількості каналів на підсилення одного каналу. Крім того, ефективна енергія насичення також зменшиться. Для невеликого загального посилення він буде зменшуватися в міру зменшення каналу.
При установці багатоканальних підсилювачів напрямки променів зазвичай не в одній площині. Конструкція і компонування таких підсилювачів можуть бути дуже складними питаннями.
Окрім посилення, промінь сигналу також відчуває інші ефекти, такі як теплові лінзи або нелінійні ефекти в кристалі. Особливо теплові лінзи можуть сильно вплинути на форму бічного променя; посилення рульового керування також може мати такий ефект. Цьому ефекту (природній розбіжності променя) можна протидіяти, включивши фокусуючу оптику (зазвичай вигнуті лазерні дзеркала). Теплові лінзи також можуть відхиляти світлові промені, якщо вони не рухаються вздовж центру термолінзи. Оптимальне розташування залежить від потужності насоса та потужності сигнального світла.
Підсилювачі з позитивним зворотним зв'язком вважаються особливим видом багатопрохідних підсилювачів. Тут замість отримання декількох каналів шляхом встановлення геометричного шляху променя використовуються оптичні перемикачі. Це стосується ультракоротких імпульсів, де довжина імпульсу значно менша за час проходження туди й назад. Таким чином, ви можете ввести імпульс, дати йому циклічно багато разів, а потім вивести його. Це дуже зручно для отримання дуже високого загального коефіцієнта підсилення, набагато більш можливо, ніж багатопрохідні підсилювачі з геометричними налаштуваннями.