Amplificateur à fibre multipasse

De nombreux amplificateurs multipasses utilisent des cristaux laser, qui sont soit pompés par l'extrémité, soit pompés latéralement, puis contiennent un certain nombre de miroirs laser pour faire passer le faisceau à travers le cristal plusieurs fois. Comme les faisceaux de différents canaux doivent être fortement séparés, ils ont des directions angulaires différentes, bien qu'en principe leurs directions de propagation puissent être rendues parallèles en utilisant un décalage spatial spécifique. Si le cristal est relativement mince, les différents faisceaux vont se superposer fortement à l'intérieur du cristal, le cas limite étant les lasers à disques minces.

Figure 1 : Schéma de la configuration de l'amplificateur multi-passage.

Lorsque la lumière de différents canaux se chevauche fortement dans le cristal, le gain global est approximativement égal au produit du nombre de canaux et du gain d'un seul canal. De plus, l'énergie de saturation effective diminuera également. Pour un petit gain global, il diminuera à mesure que le canal diminue.
Lors de la configuration d'amplificateurs avec de nombreux canaux, les directions des faisceaux ne sont généralement pas dans le même plan. La conception et l'agencement de tels amplificateurs peuvent être des problèmes très complexes.
En plus d'être amplifié, le faisceau de signal subit également d'autres effets, tels que la lentille thermique ou des effets non linéaires dans le cristal. La lentille thermique en particulier peut grandement affecter la forme du faisceau latéral ; la direction de gain peut également avoir cet effet. Cet effet (divergence naturelle du faisceau) peut être contrecarré en incorporant des optiques de focalisation (généralement des miroirs laser courbes). Les lentilles thermiques peuvent également dévier les faisceaux lumineux s'ils ne se déplacent pas le long du centre de la lentille thermique. La disposition optimale dépend de la puissance de la pompe et de la puissance du signal lumineux.
Les amplificateurs à rétroaction positive sont considérés comme un type particulier d'amplificateur multipasse. Ici, au lieu d'obtenir plusieurs canaux en définissant le chemin géométrique du faisceau, des commutateurs optiques sont utilisés. Cela s'applique aux impulsions ultracourtes, où la longueur de l'impulsion est beaucoup plus petite que le temps d'aller-retour. Ainsi, vous pouvez injecter une impulsion, la laisser cycler plusieurs fois, puis la produire. C'est très pratique pour obtenir un gain global très élevé, beaucoup plus faisable que les amplificateurs multipasses avec des configurations géométriques.