Bộ khuếch đại sợi đa thông

Nhiều bộ khuếch đại đa tầng sử dụng các tinh thể laze, được bơm cuối hoặc bơm bên, sau đó chứa một số gương laze để làm cho chùm tia đi qua tinh thể nhiều lần. Vì các chùm của các kênh khác nhau cần được phân tách rõ ràng nên chúng có các hướng góc khác nhau, mặc dù về nguyên tắc, hướng truyền của chúng có thể được thực hiện song song bằng cách sử dụng một độ lệch không gian cụ thể. Nếu tinh thể tương đối mỏng, các chùm tia khác nhau sẽ chồng lên nhau mạnh mẽ bên trong tinh thể, trường hợp giới hạn là laser đĩa mỏng.

Hình 1: Sơ đồ thiết lập bộ khuếch đại đa thông.

Khi ánh sáng của các kênh khác nhau chồng lên nhau mạnh mẽ trong tinh thể, mức tăng tổng thể xấp xỉ bằng tích của số lượng kênh và mức tăng của một kênh. Ngoài ra, năng lượng bão hòa hiệu quả cũng sẽ giảm. Đối với mức tăng tổng thể nhỏ, nó sẽ giảm khi kênh giảm.
Khi thiết lập bộ khuếch đại có nhiều kênh, hướng của các chùm tia thường không nằm trong cùng một mặt phẳng. Việc thiết kế và sắp xếp các bộ khuếch đại như vậy có thể là những vấn đề rất phức tạp.
Ngoài việc được khuếch đại, chùm tín hiệu còn chịu các hiệu ứng khác, chẳng hạn như thấu kính nhiệt hoặc hiệu ứng phi tuyến trong tinh thể. Đặc biệt, thấu kính nhiệt có thể ảnh hưởng lớn đến hình dạng chùm tia bên; tăng chỉ đạo cũng có thể có tác dụng này. Hiệu ứng này (sự phân kỳ chùm tia tự nhiên) có thể được khắc phục bằng cách kết hợp quang học hội tụ (thường là gương laze cong). Các thấu kính nhiệt cũng có thể làm lệch các chùm ánh sáng nếu chúng không di chuyển dọc theo tâm của thấu kính nhiệt. Sự sắp xếp tối ưu phụ thuộc vào công suất bơm và công suất đèn tín hiệu.
Bộ khuếch đại phản hồi tích cực được coi là một loại bộ khuếch đại nhiều đường đặc biệt. Ở đây, thay vì thu được nhiều kênh bằng cách thiết lập đường dẫn hình học của chùm tia, các công tắc quang học được sử dụng. Điều này áp dụng cho các xung cực ngắn, trong đó độ dài của xung nhỏ hơn nhiều so với thời gian khứ hồi. Vì vậy, bạn có thể đưa một xung vào, để nó quay vòng nhiều lần rồi xuất ra. Điều này rất thuận tiện để đạt được mức tăng tổng thể rất cao, khả thi hơn nhiều so với các bộ khuếch đại nhiều đường có thiết lập hình học.