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GLAD：多程放大器

概述
 

所謂多程放大器是指光束在同一臺(tái)放大器傳輸多次，獲得多次放大，更有效地提取增益介質(zhì)中的儲(chǔ)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(tǒng)描述
 

對(duì)于本例介紹的多程放大器，光束將在其增益介質(zhì)中穿過(guò)5次，如圖1所示，利用4面反射鏡實(shí)現(xiàn)5次穿越，光束需要在不同的位置與增益介質(zhì)相互作用。如果傳輸光束采樣點(diǎn)與增益介質(zhì)的采樣點(diǎn)嚴(yán)格對(duì)齊，就不需要任何插值了。對(duì)于圖1所示的結(jié)構(gòu)，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(shù)，那么五個(gè)增益薄片的增加將會(huì)依次為1,2,3,4,5像素的倍數(shù)。

 

圖1.多程放大器結(jié)構(gòu)示意圖
 

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

同樣的過(guò)程可以用于從大的像差矩陣中提出一個(gè)小的區(qū)域，然后該區(qū)域與光束相互作用，像差區(qū)域不會(huì)發(fā)生改變，所以不用再插回原來(lái)的像差矩陣中了。

 

圖2.多程放大器等效結(jié)構(gòu)放大過(guò)程示意圖

 

模擬結(jié)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(zhuǎn)粒子數(shù)燒孔現(xiàn)象