Flerpassfiberförstärkare

Många flerpassförstärkare använder laserkristaller, som antingen är ändpumpade eller sidopumpade, och innehåller sedan ett antal laserspeglar för att få strålen att passera genom kristallen flera gånger. Eftersom strålarna i olika kanaler måste vara mycket åtskilda, har de olika vinkelriktningar, även om deras utbredningsriktningar i princip kan göras parallella genom att använda en specifik rymdförskjutning. Om kristallen är relativt tunn kommer de olika strålarna att överlappa kraftigt inuti kristallen, gränsfallet är tunnskivslasrar.

Figur 1: Schematisk beskrivning av multipassförstärkarens konfiguration.

När ljuset från olika kanaler överlappar kraftigt i kristallen är den totala förstärkningen ungefär lika med produkten av antalet kanaler och förstärkningen av en enskild kanal. Dessutom kommer den effektiva mättnadsenergin också att minska. För liten total förstärkning kommer den att minska när kanalen minskar.
När man sätter upp förstärkare med många kanaler är strålarnas riktning vanligtvis inte i samma plan. Utformningen och arrangemanget av sådana förstärkare kan vara mycket komplexa frågor.
Förutom att förstärkas upplever signalstrålen även andra effekter, såsom termisk linsning eller olinjära effekter i kristallen. Speciellt termisk linsning kan i hög grad påverka den laterala strålformen; gain steering kan också ha denna effekt. Denna effekt (naturlig stråldivergens) kan motverkas genom att införliva fokuseringsoptik (vanligtvis böjda laserspeglar). Termiska linser kan också avleda ljusstrålar om de inte färdas längs mitten av den termiska linsen. Det optimala arrangemanget beror på pumpeffekten och signalljuseffekten.
Positiv återkopplingsförstärkare anses vara en speciell typ av flerpassförstärkare. Här, istället för att erhålla flera kanaler genom att ställa in strålens geometriska väg, används optiska omkopplare. Detta gäller ultrakorta pulser, där pulsens längd är mycket mindre än tur och retur-tiden. Så du kan injicera en puls, låta den cykla många gånger och sedan mata ut den. Detta är mycket bekvämt för att erhålla mycket hög total förstärkning, mycket mer genomförbart än flerpassförstärkare med geometriska inställningar.