Multipass fiberforsterker

Mange multipass-forsterkere bruker laserkrystaller, som enten er endepumpet eller sidepumpet, og deretter inneholder en rekke laserspeil for å få strålen til å passere gjennom krystallen flere ganger. Siden strålene til forskjellige kanaler må være svært adskilt, har de forskjellige vinkelretninger, selv om i prinsippet deres forplantningsretninger kan gjøres parallelle ved å bruke en spesifikk romlig forskyvning. Hvis krystallen er relativt tynn, vil de forskjellige strålene overlappe kraftig inne i krystallen, grensefallet er tynnskivelasere.

Figur 1: Skjematisk av multipass-forsterkeroppsettet.

Når lyset fra forskjellige kanaler overlapper kraftig i krystallen, er den totale forsterkningen omtrent lik produktet av antall kanaler og forsterkningen til en enkelt kanal. I tillegg vil den effektive metningsenergien også avta. For liten total forsterkning vil den avta når kanalen minker.
Når du setter opp forsterkere med mange kanaler, er retningene til strålene vanligvis ikke i samme plan. Utformingen og arrangementet av slike forsterkere kan være svært komplekse problemer.
I tillegg til å bli forsterket, opplever signalstrålen også andre effekter, som termisk linse eller ikke-lineære effekter i krystallen. Spesielt termisk linse kan i stor grad påvirke sidestråleformen; gain styring kan også ha denne effekten. Denne effekten (naturlig stråledivergens) kan motvirkes ved å inkorporere fokuseringsoptikk (vanligvis buede laserspeil). Termiske linser kan også avlede lysstråler hvis de ikke beveger seg langs midten av den termiske linsen. Det optimale arrangementet avhenger av pumpeeffekten og signallyseffekten.
Positive tilbakemeldingsforsterkere regnes som en spesiell type multipass-forsterker. Her, i stedet for å oppnå flere kanaler ved å sette den geometriske banen til strålen, brukes optiske brytere. Dette gjelder ultrakorte pulser, hvor lengden på pulsen er mye mindre enn tur-retur-tiden. Så du kan injisere en puls, la den sykle mange ganger, og deretter sende den ut. Dette er veldig praktisk for å oppnå svært høy total forsterkning, mye mer mulig enn multipass-forsterkere med geometriske oppsett.