GLAD：多程放大器

概述
 

所谓多程放大器是指光束在同一台放大器传输多次，获得多次放大，更有效地提取增益介质中的储能。因此多程放大器是一种获取高能量和高提取效率的有效工具。

系统描述
 

对于本例介绍的多程放大器，光束将在其增益介质中穿过5次，如图1所示，利用4面反射镜实现5次穿越，光束需要在不同的位置与增益介质相互作用。如果传输光束采样点与增益介质的采样点严格对齐，就不需要任何插值了。对于图1所示的结构，如果能够保证倾斜路径下光束阵列的增加是6像素的倍数，那么五个增益薄片的增加将会依次为1,2,3,4,5像素的倍数。

图1.多程放大器结构示意图
 

光束穿过每个增益区域5次，每次都在不同的位置，我们可以用一个矩形阵列来代替增益介质，这个阵列比光束阵列要大很多，如图2所示。光束入射到增益区域就相当于入射到图2的左上区域。增益阵列与光束相匹配的区域被抽出，抽出的区域与光束进行相互作用，然后再插入到整个增益阵列中。

同样的过程可以用于从大的像差矩阵中提出一个小的区域，然后该区域与光束相互作用，像差区域不会发生改变，所以不用再插回原来的像差矩阵中了。

图2.多程放大器等效结构放大过程示意图

模拟结果

图3.ZIG-ZAG多程放大器中光束传输路径示意图

图4.ZIG-ZAG多程放大器中光束末端路径上的反转粒子数烧孔现象