概述

 

所謂多程放大器是指光束在同一臺放大器傳輸多次，獲得多次放大，更有效地提取增益介質中的儲能。因此多程放大器是一種獲取高能量和高提取效率的有效工具。

系統描述

 

對于本例介紹的多程放大器，光束將在其增益介質中穿過5次，如圖1所示，利用4面反射鏡實現5次穿越，光束需要在不同的位置與增益介質相互作用。如果傳輸光束采樣點與增益介質的采樣點嚴格對齊，就不需要任何插值了。對于圖1所示的結構，如果能夠保證傾斜路徑下光束陣列的增加是6像素的倍數，那么五個增益薄片的增加將會依次為1,2,3,4,5像素的倍數。

 

圖1.多程放大器結構示意圖

 

光束穿過每個增益區域5次，每次都在不同的位置，我們可以用一個矩形陣列來代替增益介質，這個陣列比光束陣列要大很多，如圖2所示。光束入射到增益區域就相當于入射到圖2的左上區域。增益陣列與光束相匹配的區域被抽出，抽出的區域與光束進行相互作用，然后再插入到整個增益陣列中。

同樣的過程可以用于從大的像差矩陣中提出一個小的區域，然后該區域與光束相互作用，像差區域不會發生改變，所以不用再插回原來的像差矩陣中了。

 

圖2.多程放大器等效結構放大過程示意圖

 

模擬結果

 

圖3.ZIG-ZAG多程放大器中光束傳輸路徑示意圖

 

圖4.ZIG-ZAG多程放大器中光束末端路徑上的反轉粒子數燒孔現象