Cunoștințe profesionale

Amplificator cu fibre multi-pass

2023-05-23
Definiție: un amplificator cu mai multe canale într-un mediu de câștig.
Mediul de câștig al unui amplificator optic poate obține doar un câștig limitat. O abordare realizează un câștig mai mare prin configurarea geometrică a luminii astfel încât aceasta să treacă prin mai multe canale pe măsură ce trece prin amplificator, cunoscut sub numele de amplificator multipass. Cel mai simplu este un amplificator cu două treceri, unde fasciculul trece prin cristal de două ori, de obicei cu direcții de propagare exact sau aproape opuse.

Multe amplificatoare multipass folosesc cristale laser, care sunt fie pompate la capăt, fie lateral, și apoi conțin un număr de oglinzi laser pentru a face fasciculul să treacă prin cristal de mai multe ori. Deoarece fasciculele diferitelor canale trebuie să fie foarte separate, ele au direcții unghiulare diferite, deși, în principiu, direcțiile lor de propagare pot fi făcute paralele prin utilizarea unui decalaj spațial specific. Dacă cristalul este relativ subțire, diferitele fascicule se vor suprapune puternic în interiorul cristalului, cazul limită fiind laserele cu disc subțire.


Figura 1: Schema configurației amplificatorului cu treceri multiple.

Când lumina diferitelor canale se suprapune puternic în cristal, câștigul total este aproximativ egal cu produsul dintre numărul de canale și câștigul unui singur canal. În plus, va scădea și energia de saturație efectivă. Pentru un câștig global mic, acesta va scădea pe măsură ce canalul scade.
Când se instalează amplificatoare cu mai multe canale, direcțiile fasciculelor nu sunt de obicei în același plan. Proiectarea și aranjarea unor astfel de amplificatoare pot fi probleme foarte complexe.
Pe lângă faptul că este amplificat, fasciculul de semnal experimentează și alte efecte, cum ar fi lentilele termice sau efectele neliniare în cristal. Lentilele termice în special pot afecta foarte mult forma fasciculului lateral; direcția de câștig poate avea și acest efect. Acest efect (divergența fasciculului natural) poate fi contracarat prin încorporarea opticii de focalizare (de obicei oglinzi laser curbate). Lentilele termice pot devia și fasciculele de lumină dacă nu se deplasează de-a lungul centrului lentilei termice. Aranjamentul optim depinde de puterea pompei și puterea luminii de semnalizare.
Amplificatoarele cu feedback pozitiv sunt considerate un tip special de amplificator multipass. Aici, în loc de a obține mai multe canale prin setarea traseului geometric al fasciculului, se folosesc comutatoare optice. Acest lucru se aplică impulsurilor ultrascurte, în care lungimea pulsului este mult mai mică decât timpul dus-întors. Deci, puteți injecta un impuls, îl puteți lăsa să cicleze de mai multe ori și apoi îl puteți scoate. Acest lucru este foarte convenabil pentru obținerea unui câștig general foarte mare, mult mai fezabil decât amplificatoarele multipass cu configurații geometrice.

X
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