国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
采用自行设计的基于大规模可编程门阵列(FPGA)结构的控制电路, 实现了4路光纤激光的多抖动法相干合成。对大气湍流和机械振动引起的相位噪声进行了有效补偿, 使远场光斑条纹对比度由开环时的0.21提高到了闭环时的0.93, 闭环时远场特定孔径内的能量较开环时提高了3.3倍。该方法还对人为抖动光纤引起的较高频率噪声具有很好的抑制作用, 系统闭环后, 远场光斑条纹对比度可达到0.72。
光纤光学 相干合成 多抖动法 相位锁定 fiber optics coherent beam combination multi-dithering phase-locked 强激光与粒子束
2010, 22(12): 2803
国防科学技术大学 光电科学与工程学院,长沙 410073
采用多抖动相位控制方法实现了两路和三路1 W量级光纤放大器的相干合成,对实验结果进行了详细分析。实验中,将种子光源输出激光分为两路(或三路),分别通过光纤放大器进行功率放大,并采用多抖动法实现相干合成。控制系统开环时,远场光斑条纹模糊不清,两路和三路合成时条纹对比度分别为0.19和0.12;系统闭环时,远场光斑条纹清晰可见,对比度提高到0.93和0.81,合成效率分别为80%和77%。此外,对两路和三路的合成效果进行了比较,指出了各路的控制资源对合成效果的影响。
光纤激光 相干合成 多抖动法 相位锁定 fiber laser coherent beam combining multi-dithering technique phase-locking 强激光与粒子束
2009, 21(11): 1639
国防科学技术大学 光电科学与工程学院,长沙 410073
利用多抖动法对强泵浦条件下光纤放大器引入的相位噪声进行了测量。利用功率谱、积分谱对具体泵浦条件下的相位噪声特性进行定性分析,结果表明,泵浦功率越大,高频成分占的比例越大。利用结构函数定量分析相位噪声的变化特性,得出相位噪声控制系统的带宽需求指标。实验测得在71,181和230 W泵浦条件下,所需相位控制系统带宽最小值分别为830 Hz,3.1 kHz和10 kHz。
光纤放大器 相干合成 相位噪声 多抖动法 结构函数 fiber amplifier coherent beam combining phase noise multi-dithering technique structure function 强激光与粒子束
2009, 21(11): 1607
国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南 长沙 410073
介绍了三种主动相位控制光纤激光相干合成方案,并分别利用这三种方案实现了3路瓦量级光纤放大器的相干合成。根据理论分析和实验研究的结果,对三种方案各自的优缺点进行了比较分析。对光纤激光相干合成在工程实际中面临的一些共性因素的影响进行了简单讨论。
激光器 光纤激光器 相干合成 相位控制 外差法 多抖动法 随机并行梯度下降算法
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
主振荡功率放大器(MOPA)相干合成是实现大数量光纤激光器相干合成的一条有效途径,而相位控制是其中的关键。对MOPA方案的两种相位控制方法——外差探测法和多抖动法进行了比较分析。并在此基础上,提出了一种新的相位控制方法。新方法增加了相干合成的光束数目,降低了实验操作难度。通过Matlab软件仿真表明,采用新方法进行64路光束相干合成时,相位均方根误差小于0.08λ,而使用多抖动法进行30路光束相干合成时,相位均方根误差为0.15λ。
光纤光学 相干合成 锁相 外差探测法 多抖动法
