Víceprůchodový vláknový zesilovač

Mnoho víceprůchodových zesilovačů používá laserové krystaly, které jsou buď pumpovány na konci, nebo pumpovány ze strany, a pak obsahují řadu laserových zrcadel, aby paprsek prošel krystalem vícekrát. Protože paprsky různých kanálů musí být vysoce odděleny, mají různé úhlové směry, i když v zásadě mohou být směry jejich šíření vytvořeny paralelně pomocí specifického prostorového posunutí. Pokud je krystal relativně tenký, budou se různé paprsky uvnitř krystalu silně překrývat, limitním případem jsou lasery na tenkém disku.

Obrázek 1: Schéma nastavení víceprůchodového zesilovače.

Když se světlo různých kanálů v krystalu silně překrývá, celkový zisk se přibližně rovná součinu počtu kanálů a zisku jednoho kanálu. Kromě toho se také sníží efektivní saturační energie. Pro malý celkový zisk se bude snižovat, když se kanál snižuje.
Při nastavování zesilovačů s mnoha kanály nejsou směry paprsků obvykle ve stejné rovině. Návrh a uspořádání takových zesilovačů mohou být velmi složité problémy.
Kromě zesílení má paprsek signálu také další efekty, jako je tepelná čočka nebo nelineární efekty v krystalu. Zejména tepelné čočky mohou značně ovlivnit tvar bočního paprsku; Tento efekt může mít i řízení zisku. Tento efekt (přirozená divergence paprsku) lze čelit začleněním zaostřovací optiky (obvykle zakřivená laserová zrcadla). Tepelné čočky mohou také vychylovat světelné paprsky, pokud se nepohybují podél středu tepelné čočky. Optimální uspořádání závisí na výkonu čerpadla a výkonu signálního světla.
Zesilovače s kladnou zpětnou vazbou jsou považovány za speciální druh víceprůchodového zesilovače. Zde se místo získání více kanálů nastavením geometrické dráhy paprsku používají optické spínače. To platí pro ultrakrátké pulsy, kde je délka pulsu mnohem menší než doba oběhu. Takže můžete vstříknout puls, nechat jej mnohokrát zacyklit a pak jej vydat. To je velmi výhodné pro získání velmi vysokého celkového zisku, mnohem schůdnějšího než u víceprůchodových zesilovačů s geometrickým uspořádáním.