Propesyonal na kaalaman

Multi-pass fiber amplifier

2023-05-23
Kahulugan: Isang amplifier na may maraming channel sa isang gain medium.
Ang gain medium ng isang optical amplifier ay maaari lamang makamit ang isang limitadong pakinabang. Ang isang diskarte ay nakakamit ng mas mataas na pakinabang sa pamamagitan ng geometriko na pag-set up ng liwanag upang ito ay dumaan sa maraming channel habang ito ay dumadaan sa amplifier, na kilala bilang multipass amplifier. Ang pinakasimpleng ay isang two-pass amplifier, kung saan ang sinag ay dumadaan sa kristal ng dalawang beses, kadalasang may eksakto o halos magkasalungat na direksyon ng pagpapalaganap.

Maraming multipass amplifier ang gumagamit ng mga kristal na laser, na kung saan ay end-pumped o side-pumped, at pagkatapos ay naglalaman ng ilang mga salamin ng laser upang gawin ang beam na dumaan sa kristal nang maraming beses. Dahil ang mga beam ng iba't ibang mga channel ay kailangang lubos na pinaghihiwalay, mayroon silang iba't ibang mga angular na direksyon, bagaman sa prinsipyo ang kanilang mga direksyon sa pagpapalaganap ay maaaring gawin parallel sa pamamagitan ng paggamit ng isang tiyak na spatial offset. Kung ang kristal ay medyo manipis, ang iba't ibang mga beam ay magkakapatong nang husto sa loob ng kristal, ang limitasyon ng kaso ay mga thin-disk laser.


Figure 1: Schematic ng multi-pass amplifier setup.

Kapag ang liwanag ng iba't ibang mga channel ay malakas na nagsasapawan sa kristal, ang kabuuang nakuha ay humigit-kumulang katumbas ng produkto ng bilang ng mga channel at ang nakuha ng isang solong channel. Bilang karagdagan, ang epektibong enerhiya ng saturation ay bababa din. Para sa maliit na pangkalahatang pakinabang, bababa ito habang bumababa ang channel.
Kapag nagse-set up ng mga amplifier na may maraming channel, ang mga direksyon ng mga beam ay karaniwang hindi nasa parehong eroplano. Ang disenyo at pag-aayos ng mga naturang amplifier ay maaaring maging napakakomplikadong isyu.
Bilang karagdagan sa pagiging amplified, ang signal beam ay nakakaranas din ng iba pang mga epekto, tulad ng thermal lensing o nonlinear effect sa kristal. Ang thermal lensing sa partikular ay maaaring makaapekto nang malaki sa hugis ng lateral beam; Ang gain steering ay maaari ding magkaroon ng ganitong epekto. Ang epektong ito (natural beam divergence) ay maaaring malabanan sa pamamagitan ng pagsasama ng mga optika na tumututok (karaniwan ay mga curved laser mirror). Ang mga thermal lens ay maaari ding magpalihis ng mga light beam kung hindi sila naglalakbay sa gitna ng thermal lens. Ang pinakamainam na pag-aayos ay nakasalalay sa lakas ng bomba at kapangyarihan ng signal light.
Ang mga positibong feedback amplifier ay itinuturing na isang espesyal na uri ng multipass amplifier. Dito, sa halip na makakuha ng maramihang mga channel sa pamamagitan ng pagtatakda ng geometric na landas ng sinag, ginagamit ang mga optical switch. Nalalapat ito sa mga ultrashort pulse, kung saan ang haba ng pulso ay mas maliit kaysa sa round-trip na oras. Kaya maaari kang mag-inject ng pulso, hayaan itong umikot nang maraming beses, at pagkatapos ay i-output ito. Ito ay napaka-maginhawa para sa pagkuha ng napakataas na pangkalahatang pakinabang, higit na magagawa kaysa sa mga multipass amplifier na may mga geometrical na setup.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept