Многие многодиапазонные усилители используют лазерные кристаллы, которые являются концевыми или боковыми насосами, а затем содержат много лазерных зеркал, которые позволяют лучу проходить через кристалл несколько раз. Поскольку лучи различных каналов требуют высокой степени разделения, они имеют разные угловые направления, хотя в принципе их распространение может быть параллельным, используя определенные пространственные отклонения. Если кристалл относительно тонкий, различные лучи будут сильно перекрываться внутри кристалла, предельным случаем является тонкий дисковый лазер.
Рисунок 1: Схема настройки многоканального усилителя.
Когда свет различных каналов сильно перекрывается в кристалле, общее усиление примерно равно произведению количества каналов и усиления одного канала. Кроме того, снижается эффективная энергия насыщения. Для меньшего общего усиления он будет уменьшаться по мере уменьшения канала.
При установке усилителя с несколькими каналами направление луча обычно не находится в одной плоскости. Конструкция и расположение таких усилителей может быть очень сложной проблемой.
Помимо усиления, сигнальный луч испытывает и другие эффекты, такие как тепловые линзы или нелинейные эффекты в кристалле. В частности, тепловые линзы могут сильно влиять на форму поперечного луча; Контроль усиления также может иметь такой эффект. Этот эффект (естественное рассеивание луча) может быть компенсирован сочетанием сфокусированных оптических устройств (обычно криволинейных лазерных зеркал). Если луч не распространяется вдоль центра тепловой линзы, тепловая линза также может отклонить луч. Оптимальное расположение зависит от мощности насоса и световой мощности сигнала.
Усилитель с положительной обратной связью считается специальным многоканальным усилителем. Здесь вместо того, чтобы получить несколько каналов, установив геометрический путь луча, используется оптический переключатель. Это относится к ультракоротким импульсам, где длина импульса намного меньше времени в оба конца. Таким образом, вы можете ввести импульс, чтобы он циркулировал несколько раз, а затем выводится. Это очень удобно для получения очень высокого общего усиления и более осуществимо, чем многоканальный усилитель с геометрическими настройками.