定义
多次通过增益介质的放大器。
光放大器的增益介质只能实现有限的增益量。 获得更高增益的一种方法是以几何方式排列通过放大器的多次光传递,然后称为多通道放大器。 最简单的情况是双通放大器,其中光束仅通过晶体两次,通常具有完全或几乎相反的传播方向。
许多多通道放大器基于激光晶体,激光晶体可以是端泵浦或侧泵浦,并且包含许多激光反射镜,这些激光反射镜折叠信号光束路径,使其多次穿过晶体。 由于对应于不同刀路的光束需要保持良好的分离,因此它们通常具有略有不同的角度方向,尽管如果它们具有一定的空间偏移,它们原则上也可以平行。 如果晶体相对较薄,则不同的光束可能会在晶体中强烈重叠 - 在极端情况下,是薄盘激光头的一部分。
图1:设置多通道放大器。
如果不同通道通过晶体的情况强烈重叠,则以分贝为单位的总增益可以估计为通过次数乘以单通道增益。 另一方面,有效饱和能量会降低——在总增益较小的情况下,它会减少走道次数。
为了安排大量刀路,人们经常被迫使用并非全部位于一个平面上的光束方向。 这种放大器系统的设计和校准可能是一个相对复杂的问题。
除了被放大之外,信号束还可能受到其他影响,例如热透镜或晶体中的非线性效应。 特别是热透镜会强烈影响横向光束轮廓;增益指导还可以做到这一点。 这种效应(以及自然光束发散)可以通过在设置中聚焦光学元件(通常是曲面激光反射镜)来抵消。 请注意,如果光束没有完全穿过热透镜的中心,热透镜也会偏转光束。 最佳对准可能取决于施加的泵功率,也可能取决于信号功率。
再生放大器可以被认为是一种特殊的多通放大器。 在这里,多个通道不是通过几何光束路径排列的,而是通过光学开关排列的。 这适用于超短脉冲,其持续时间远低于往返时间。 然后可以注入脉冲,让它循环多次,然后弹出它。 该原理便于在多次走刀中获得非常高的整体增益 - 这比几何排列的多次走刀的可行要多。
参考文献
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