Ultraschnelle Verstärker sind optische Verstärker zur Verstärkung ultrakurzer Impulse. Einige ultraschnelle Verstärker werden verwendet, um Impulsfolgen mit hoher Wiederholungsrate zu verstärken, um eine sehr hohe Durchschnittsleistung zu erhalten, während sich die Impulsenergie noch auf einem moderaten Niveau befindet. In anderen Fällen erzielen Impulse mit niedrigerer Wiederholungsrate mehr Verstärkung und erzielen eine sehr hohe Impulsenergie und eine relativ große Spitzenleistung. Wenn diese intensiven Impulse auf einige Ziele fokussiert werden, werden sehr hohe Lichtintensitäten erzielt, manchmal sogar mehr als 1016 W/cm2.
Definition: Die Pumpleistung, wenn die Laseroszillationsschwelle erreicht ist. Die Pumpschwellenleistung des Lasers bezieht sich auf die Pumpleistung, wenn die Laserschwelle erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Verlust im Laserresonator gleich der Kleinsignalverstärkung. Ähnliche Schwellenleistungen gibt es bei anderen Lichtquellen wie Raman-Lasern und optischen parametrischen Oszillatoren.
Der Hauptoszillator-Faserverstärker (MOFA, MOPFA oder Faser-MOPA) unterscheidet sich vom Hauptoszillator-Leistungsverstärker (MOPA), was bedeutet, dass der Leistungsverstärker im System ein Faserverstärker ist. Bei letzteren handelt es sich in der Regel um gepumpte Hochleistungs-Mantelverstärker, die üblicherweise mit Ytterbium-dotierten Fasern hergestellt werden.
Die Ausgangsleistung des ersten Faserlasers betrug nur wenige Milliwatt. In jüngster Zeit haben sich Faserlaser rasant weiterentwickelt und es wurden Hochleistungsfaserverstärker entwickelt. Insbesondere kann die Ausgangsleistung der Verstärker selbst bei einigen Singlemode-Fasern mehrere hundert Watt erreichen. auf Kilowatt. Dies ist auf das große Verhältnis von Oberfläche zu Volumen der Faser (um überschüssige Wärme zu vermeiden) und die Art der geführten Welle (Wellenleiter) zurückzuführen, die das Problem thermooptischer Effekte bei sehr hohen Temperaturen vermeidet. Die Faserlasertechnologie ist im Vergleich zu anderen Hochleistungs-Festkörperlasern, Dünnscheibenlasern usw. sehr wettbewerbsfähig.
In den meisten Fällen ist das vom Laser emittierte Licht polarisiert. Normalerweise ist es linear polarisiert, das heißt, das elektrische Feld schwingt in einer bestimmten Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls. Einige Laser (z. B. Faserlaser) erzeugen kein linear polarisiertes Licht, sondern andere stabile Polarisationszustände, die mithilfe einer geeigneten Kombination von Wellenplatten in linear polarisiertes Licht umgewandelt werden können. Bei breitbandiger Strahlung und wenn der Polarisationszustand wellenlängenabhängig ist, kann die obige Methode nicht angewendet werden.
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