Odborné znalosti

Viacpriechodový vláknový zosilňovač

2023-05-23
Definícia: Zosilňovač s viacerými kanálmi v zosilňovacom médiu.
Médium zisku optického zosilňovača môže dosiahnuť len obmedzený zisk. Jeden prístup dosahuje vyšší zisk geometrickým nastavením svetla tak, že prechádza viacerými kanálmi, keď prechádza cez zosilňovač, známy ako viacpriechodový zosilňovač. Najjednoduchší je dvojpriechodový zosilňovač, kde lúč prechádza kryštálom dvakrát, zvyčajne s presne alebo takmer opačným smerom šírenia.

Mnoho viacpriechodových zosilňovačov používa laserové kryštály, ktoré sú buď čerpané z konca alebo zboku, a potom obsahujú množstvo laserových zrkadiel, aby lúč prešiel kryštálom viackrát. Pretože lúče rôznych kanálov musia byť veľmi oddelené, majú rôzne uhlové smery, aj keď v zásade môžu byť smery ich šírenia paralelné použitím špecifického priestorového posunu. Ak je kryštál relatívne tenký, rôzne lúče sa budú vo vnútri kryštálu silne prekrývať, pričom limitným prípadom sú tenkodiskové lasery.


Obrázok 1: Schéma nastavenia viacpriechodového zosilňovača.

Keď sa svetlo rôznych kanálov v kryštáli silne prekrýva, celkový zisk sa približne rovná súčinu počtu kanálov a zisku jedného kanála. Okrem toho sa zníži aj efektívna saturačná energia. Pre malý celkový zisk sa zníži, keď sa kanál zníži.
Pri nastavovaní zosilňovačov s mnohými kanálmi smery lúčov zvyčajne nie sú v rovnakej rovine. Konštrukcia a usporiadanie takýchto zosilňovačov môžu byť veľmi zložité problémy.
Okrem toho, že je zosilnený, signálny lúč zažíva aj iné efekty, ako sú tepelné šošovky alebo nelineárne efekty v kryštáli. Najmä tepelné šošovky môžu značne ovplyvniť tvar laterálneho lúča; Tento efekt môže mať aj riadenie zisku. Tomuto efektu (prirodzená divergencia lúča) možno čeliť začlenením zaostrovacej optiky (zvyčajne zakrivených laserových zrkadiel). Tepelné šošovky môžu tiež vychyľovať svetelné lúče, ak sa nepohybujú pozdĺž stredu tepelnej šošovky. Optimálne usporiadanie závisí od výkonu čerpadla a výkonu signálneho svetla.
Zosilňovače s kladnou spätnou väzbou sa považujú za špeciálny druh viacpriechodového zosilňovača. Tu sa namiesto získania viacerých kanálov nastavením geometrickej dráhy lúča používajú optické spínače. Týka sa to ultrakrátkych impulzov, kde je dĺžka impulzu oveľa menšia ako doba obehu. Takže môžete vstreknúť impulz, nechať ho mnohokrát cyklovať a potom ho vydať. To je veľmi výhodné na získanie veľmi vysokého celkového zisku, oveľa uskutočniteľnejšie ako viacpriechodové zosilňovače s geometrickým usporiadaním.

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