Mehrpass-Faserverstärker
Veröffentlichen:Box Optronics  Hora:2023-05-29  Puntos de vista:477
Viele Multipass-Verstärker verwenden Laserkristalle, die entweder am Ende gepumpt oder seitlich gepumpt werden, und enthalten dann eine Reihe von Laserspiegeln, um den Strahl mehrmals durch den Kristall passieren zu lassen. Da die Strahlen verschiedener Kanäle stark voneinander getrennt werden müssen, haben sie unterschiedliche Winkelrichtungen, obwohl ihre Ausbreitungsrichtungen prinzipiell durch einen bestimmten räumlichen Versatz parallel erfolgen können. Wenn der Kristall relativ dünn ist, überlappen sich die verschiedenen Strahlen stark im Kristall, wobei der Grenzfall Dünnscheibenlaser sind.

Abbildung 1: Schema des Multipass-Verstärkeraufbaus.
Wenn das Licht verschiedener Kanäle stark im Kristall überlappt, ist der Gesamtgewinn ungefähr gleich dem Produkt der Anzahl der Kanäle und der Verstärkung eines einzelnen Kanals. Darüber hinaus wird auch die effektive Sättigungsenergie abnehmen. Bei geringem Gesamtgewinn nimmt er ab, wenn der Kanal abnimmt.
Beim Aufbau von Verstärkern mit vielen Kanälen liegen die Strahlenrichtungen meist nicht in der gleichen Ebene. Das Design und die Anordnung solcher Verstärker können sehr komplexe Fragen sein.
Neben der Verstärkung erfährt der Signalstrahl auch andere Effekte, wie thermische Linsen oder nichtlineare Effekte im Kristall. Insbesondere thermische Linsen können die seitliche Strahlform stark beeinflussen; Verstärkungssteuerung kann auch diesen Effekt haben. Diesem Effekt (natürliche Strahldiergenz) kann durch den Einbau einer Fokussieroptik (meist gekrümmte Laserspiegel) entgegengewirkt werden. Wärmelinsen können auch Lichtstrahlen ablenken, wenn sie nicht entlang der Mitte der Wärmelinse reisen. Die optimale Anordnung hängt von der Pumpenleistung und der Signallichtleistung ab.
Positive Feedback-Verstärker gelten als eine besondere Art von Multipass-Verstärker. Anstatt mehrere Kanäle durch Festlegen des geometrischen Weges des Strahls zu erhalten, werden optische Schalter verwendet. Dies gilt für ultrakurze Impulse, bei denen die Pulslänge viel kleiner ist als die Hin- und Rückfahrzeit. So können Sie einen Impuls injizieren, ihn viele Male zyklieren lassen und ihn dann ausgeben.