在激光微加工應(yīng)用中，短脈沖提供精確的高平均功率，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的處理速度，而高能量則提高了加工吞吐量。短脈沖可以容易地實(shí)現(xiàn)，但是在能量或平均功率方面的提升更具挑戰(zhàn)性。例如，光纖內(nèi)的非線性效應(yīng)限制了放大期間的峰值功率。

在短脈沖或超短脈沖（USP）激光器中實(shí)現(xiàn)更高功率的公認(rèn)解決方案，是通過主振蕩器功率放大器（MOPA）架構(gòu)，使用各種技術(shù)和材料來影響放大。下一代 USP 激光器依賴于新穎的基于光纖的架構(gòu)，以克服傳統(tǒng)塊體和光纖放大器的不足。

放大比較

由于在增益介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)烈畸變的熱透鏡效應(yīng)，塊體晶體放大器受到光束退化的影響。由于這個(gè)基本限制，高功率放大器的幾何形狀已經(jīng)發(fā)展演進(jìn)，以改善這些材料內(nèi)部的熱管理。

由于增益介質(zhì)的厚度較�。�約 100μm），薄碟片單程的增益有限。因此，只能通過多程或再生技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效放大。

多程放大器使用精細(xì)的光路使光多次穿過激光晶體，而再生放大器則使用昂貴的電光調(diào)制器作為復(fù)雜光束切換過程的一部分。盡管存在缺點(diǎn)，但是薄片放大器可以產(chǎn)生非常高的千瓦級(jí)輸出功率，并且是最終放大級(jí)的理想選擇。

雖然由于其高增益，可以在板條放大器中實(shí)現(xiàn)高達(dá)千瓦級(jí)的極高平均功率，但所使用的之字形光路會(huì)引入橢圓度并降低光束質(zhì)量。

除了用于產(chǎn)生短脈沖的塊體替代方案之外，基于光纖的放大器通常使用大模場(chǎng)面積光纖（LMA）或大模場(chǎng)面積光子晶體光纖（PCF LMA），而棒狀 PCF 可實(shí)現(xiàn)更高的峰值功率。

市售光纖的最大芯徑為 85μm，傳播模式為 650μm，即使摻雜水平較高，長度也約為 1m。超大纖芯和極低數(shù)值孔徑的光纖設(shè)計(jì)，輸出衍射極限光束，但會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)體積較大，靈活性降低。