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三路光纤放大器相干合成技术的实验研究 被引量：30
1
作者 肖瑞 侯静 +1 位作者 姜宗福 刘明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期6464-6469,共6页
实验上实现了三路保偏光纤放大器稳定的锁相控制,达到相干合成的输出目的.介绍了实验方案,详细阐述了相位检测与控制的方法并以一路信号光为例给出了相位噪声的测量结果.最后给出了相干合成的远场图样并对其影响因素加以简单分析.实验表... 实验上实现了三路保偏光纤放大器稳定的锁相控制,达到相干合成的输出目的.介绍了实验方案,详细阐述了相位检测与控制的方法并以一路信号光为例给出了相位噪声的测量结果.最后给出了相干合成的远场图样并对其影响因素加以简单分析.实验表明,利用提出的方案增加相干合成的路数是可行的. 展开更多
关键词 光纤放大器 相干合成 锁相
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高功率光纤激光相干合成的现状、趋势与挑战 被引量：31
2
作者 王小林 周朴 +5 位作者 粟荣涛 马鹏飞 陶汝茂 马阎星 许晓军 刘泽金 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期3-28,共26页
光纤激光相干合成是突破单路光纤激光功率极限和实现更高输出功率的有效技术方案,是传统高功率激光系统走向激光相控阵高功率光纤激光系统的重要基础。介绍了高功率光纤激光相干合成的系统结构,并指出了主要研究对象和关键技术;介绍和... 光纤激光相干合成是突破单路光纤激光功率极限和实现更高输出功率的有效技术方案,是传统高功率激光系统走向激光相控阵高功率光纤激光系统的重要基础。介绍了高功率光纤激光相干合成的系统结构,并指出了主要研究对象和关键技术;介绍和分析了光纤激光相干合成的国内外相关研究现状和发展趋势;分析了光纤激光相干合成面临的主要技术挑战。 展开更多
关键词 激光光学 光纤激光 相干合成 相位控制 激光相控阵 相干放大网络
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光纤激光器的相干合成技术 被引量：28
3
作者 肖瑞 侯静 姜宗福 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期516-518,532,共4页
介绍了光纤激光器相干合成的研究现状,分析了几种典型的相干合成方法,指出了最佳的相干合成方法。
关键词 光纤激光器 光纤放大器 相干合成 锁相
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光纤激光器相干合成系统中组束误差对远场光场的影响 被引量：20
4
作者 曹涧秋 陆启生 +1 位作者 侯静 许晓军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期351-358,共8页
对光纤激光器相干合成系统中组束误差对远场光场分布的影响进行了数值研究,分析了输出单元占空比、位置误差和平行度误差对远场光场分布的影响。结果表明,输出单元占空比的增加只能提高中心光斑的能量,但无法改变中心光斑的平均光强;而... 对光纤激光器相干合成系统中组束误差对远场光场分布的影响进行了数值研究,分析了输出单元占空比、位置误差和平行度误差对远场光场分布的影响。结果表明,输出单元占空比的增加只能提高中心光斑的能量,但无法改变中心光斑的平均光强;而位置误差会使远场光场中的旁瓣能量减弱,降低光纤激光器相干合成系统的转换效率。分析发现,位置误差的这种影响可以通过增加输出单元的占空比来减弱。最后,通过分析平行度误差对远场光场的影响,对光纤激光器相干合成系统中的平行度误差控制提出了建议。 展开更多
关键词 激光器 光纤激光器 相干合成 远场光场 衍射 误差
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光纤激光相干合成与非相干合成的比较 被引量：20
5
作者 周朴 刘泽金 许晓军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期276-280,共5页
对多路光纤激光输出光束进行合成是获得高功率、高光束质景的输出的有效方法。为了比较不同合成方案的远场效果,对聚焦发射的相干合成和非相干合成光束远场分布进行数值计算,从控制相位误差、光束抖动和阵列占空比等三方面对这两种方案... 对多路光纤激光输出光束进行合成是获得高功率、高光束质景的输出的有效方法。为了比较不同合成方案的远场效果,对聚焦发射的相干合成和非相干合成光束远场分布进行数值计算,从控制相位误差、光束抖动和阵列占空比等三方面对这两种方案的远场特性进行比较研究。计算结果表明,与非相十合成相比,相干合成能够在远场获得更高的能量集中度,但会受到光束抖动和阵列占空比的严重影响。和通常考虑的平行发射相比,聚焦发射体制对相干合成时相位误差的要求宽松了很多,相位误差均方根(RMS)为π/3时,半径为5.6 cm的圆桶内汇聚的能量仍大于完全相干合成情形下的90%。 展开更多
关键词 光纤光学 相干合成 非相干合成 相位误差 光束抖动
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激光器的部分相干性对光纤激光器阵列相干合成远场图样的影响 被引量：15
6
作者 肖瑞 周朴 +2 位作者 侯静 姜宗福 刘明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期819-823,共5页
考虑光纤激光器阵列相干合成的远场分布时,一般都认为单个激光器的输出光束是理想的高斯光束,实际上受各种因素的影响,一般激光器的输出光束都是一部分相干光.从部分相干光的高斯-谢尔模型出发,首次推导出了当单个激光器的输出光束是部... 考虑光纤激光器阵列相干合成的远场分布时,一般都认为单个激光器的输出光束是理想的高斯光束,实际上受各种因素的影响,一般激光器的输出光束都是一部分相干光.从部分相干光的高斯-谢尔模型出发,首次推导出了当单个激光器的输出光束是部分相干光时,激光器阵列相干合成的远场光强分布模型,并给出了数值模拟计算结果. 展开更多
关键词 光纤激光器阵列 相干合成 部分相干光
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高能光纤激光器光束合成技术 被引量：15
7
作者 程雪 王建立 刘昌华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期94-104,共11页
高能光纤激光器光束合成技术是近年来高能激光器尤其是定向能源应用中的研究热点,可突破单根单模光纤激光的输出功率限制,为高功率高光束质量的激光武器应用奠定了理论基础。介绍了光纤激光非相干合成和相干合成的国内外研究现状,给出... 高能光纤激光器光束合成技术是近年来高能激光器尤其是定向能源应用中的研究热点,可突破单根单模光纤激光的输出功率限制,为高功率高光束质量的激光武器应用奠定了理论基础。介绍了光纤激光非相干合成和相干合成的国内外研究现状,给出了非相干合成技术中光束重叠和光谱合成的基本合成原理,重点介绍了国内外多家研究机构光谱合成近年来所达到的技术水平;介绍了国内外相干合成技术的最新研究进展,对相干合成等效大口径激光阵列输出中几种不同的透射式相干合成阵列输出和反射式相干合成阵列输出的关键合成装置,以及相干合成单一孔径输出中的核心光学元件进行详细分析。最后简要对比了高能光纤激光器光束相干合成技术和非相干合成技术的优缺点和应用范围。 展开更多
关键词 光纤激光器 相干合成 非相干合成 激光合束
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两个光纤激光器的互相注入锁定 被引量：15
8
作者 陈子伦 侯静 +2 位作者 周朴 刘亮 姜宗福 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期7046-7050,共5页
光纤激光器的相干合成技术是实现高功率、高亮度光纤激光系统的重要技术途径.利用分束器分光使两个光纤激光器的能量互相注入,从而使两个光纤激光器达到锁相锁模实现相干输出.实验研究表明:在独立运行的情况下,两个光纤激光器的远场光... 光纤激光器的相干合成技术是实现高功率、高亮度光纤激光系统的重要技术途径.利用分束器分光使两个光纤激光器的能量互相注入,从而使两个光纤激光器达到锁相锁模实现相干输出.实验研究表明:在独立运行的情况下,两个光纤激光器的远场光斑只是两个激光器光强的简单叠加;在互相注入锁定的情况下,两个光纤激光器的远场光斑是具有高对比度的干涉条纹,并得到两个激光器的输出模式总为异相模.这与理论分析的结果相一致. 展开更多
关键词 光纤激光器 相干合成 锁相
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激光相干合成光束质量评价 被引量：14
9
作者 蒋茂华 苏毅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期367-370,共4页
针对光束合成的目的和合成光束的特征,对现有的光束质量衡量标准进行了分析,说明了这些标准的不足。提出用广义环围功率比作为新的激光合成的光束质量评价标准。对广义环围功率比进行了阐述,并对其在合成效果方面的评价进行了定性分析... 针对光束合成的目的和合成光束的特征,对现有的光束质量衡量标准进行了分析,说明了这些标准的不足。提出用广义环围功率比作为新的激光合成的光束质量评价标准。对广义环围功率比进行了阐述,并对其在合成效果方面的评价进行了定性分析。应用广义环围功率比作为合成光束质量评价标准,物理概念清楚,评价合理,在工程测量上容易实现。 展开更多
关键词 高能激光 相干合成 光束质量 评价体系
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高功率光纤激光部分相干合成的可行性及效果分析 被引量：10
10
作者 周朴 刘泽金 +1 位作者 许晓军 陈子伦 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期730-733,共4页
提出部分相干合成的概念,论证了谱线宽度和偏振特性并不是影响高功率光纤激光部分相干合成的瓶颈。与完全相干合成的理想情形相比,随着光束线宽的增大,部分相干合成光束的远场光斑图样基本保持不变,但峰值强度和斯特尔(Strehl)比随之减... 提出部分相干合成的概念,论证了谱线宽度和偏振特性并不是影响高功率光纤激光部分相干合成的瓶颈。与完全相干合成的理想情形相比,随着光束线宽的增大,部分相干合成光束的远场光斑图样基本保持不变,但峰值强度和斯特尔(Strehl)比随之减小,光斑能量越来越分散。利用数值计算的方法对部分相干合成与非相干合成光束的远场效果进行了比较分析。计算结果表明,尽管线宽的存在降低了部分相干合成的效果,但与非相干合成相比,部分相干合成的光束仍具有较大优势。 展开更多
关键词 激光器 光纤激光器 部分相干光 相干合成 部分相干合成
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激光器阵列的部分相干性对相干合成远场输出特性的影响 被引量：12
11
作者 肖瑞 侯静 姜宗福 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期853-859,共7页
对于相干合成的光纤激光器阵列来说,如何定量的分析阵列的相干性对于评价阵列的性能具有极其重要的意义.文章推导了光纤激光器阵列部分相干合成远场强度分布的解析表达式,详细探讨了激光器阵列的部分相干性对相干合成远场图样分布、中... 对于相干合成的光纤激光器阵列来说,如何定量的分析阵列的相干性对于评价阵列的性能具有极其重要的意义.文章推导了光纤激光器阵列部分相干合成远场强度分布的解析表达式,详细探讨了激光器阵列的部分相干性对相干合成远场图样分布、中心主瓣宽度、斯特列尔比、桶中功率的影响.最后采用主振荡并联放大器方案对三路掺镱光纤放大器进行实时相位探测与校正,实验给出了三路光纤放大器相干合成的结果. 展开更多
关键词 光纤激光器阵列 相干合成 相干度
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多光束激光相干合成技术研究 被引量：13
12
作者 孙玲 赵鸿 +2 位作者 杨文是 张大勇 周寿桓 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期111-113,共3页
在相干合成理论的基础上,建立了具有普适性的多光束激光相干合成数学模型,并通过计算机模拟了几种条件下多光束激光相干合成的强度分布情况,讨论了相干合成系统各参数变化对相干合成效果的影响。
关键词 多光束激光 相干合成 数学模型 数值模拟
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2kW级光纤激光相干偏振合成 被引量：12
13
作者 马鹏飞 王小林 +4 位作者 粟荣涛 马阎星 徐小勇 周朴 刘泽金 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期4-5,共2页
基于主动锁相相干偏振合成系统实现了四路500 W级全光纤窄线宽保偏放大器的共孔径合成输出。当相位控制系统处于闭环状态时,整个合成系统的输出功率达2164 W,合成效率为94.5%。实验中,随着功率的提升,合成效率未发生明显退化。这是目前... 基于主动锁相相干偏振合成系统实现了四路500 W级全光纤窄线宽保偏放大器的共孔径合成输出。当相位控制系统处于闭环状态时,整个合成系统的输出功率达2164 W,合成效率为94.5%。实验中,随着功率的提升,合成效率未发生明显退化。这是目前相干偏振合成系统的最高输出功率。 展开更多
关键词 光纤激光 相干合成 偏振合成
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孔径填充——光纤激光阵列相干合成中的关键技术 被引量：11
14
作者 周朴 王小林 +3 位作者 马阎星 马浩统 许晓军 刘泽金 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2010年第2期38-45,共8页
光纤激光相干合成能够获得高功率、高光束质量的光束输出。目前国内对于相干合成技术的研究集中于各路激光的相位控制,即光束如何"相干"。而相干光束的"合成",即如何提高相干激光阵列的填充因子,作为影响相干合成... 光纤激光相干合成能够获得高功率、高光束质量的光束输出。目前国内对于相干合成技术的研究集中于各路激光的相位控制,即光束如何"相干"。而相干光束的"合成",即如何提高相干激光阵列的填充因子,作为影响相干合成光束质量的一个重要因素,则较少受到关注。为了保证相干合成激光的光束质量,需辅以相应的孔径填充技术尽可能增大激光阵列的填充因子。跟踪国外近年来发展的孔径填充技术,如幅相转换、自成像波导、光束整形、衍射光学法、光束截断法等,并对每一种技术加以分析和评判。结果表明,光束截断法不需要复杂的光学设计,实施起来最为简单有效,有可能最终用于多路大功率光纤激光的合成。 展开更多
关键词 光纤激光阵列 孔径填充 相干合成 光束质量
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光纤激光相干合成与谱合成的比较 被引量：10
15
作者 周朴 侯静 +1 位作者 陈子伦 刘泽金 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期413-416,共4页
相干合成和谱合成是两种不同的光束合成方案,近年来均取得了显著进展。为了比较系统地研究这两种新兴的光束合成技术,从光纤激光器的基本要求、关键技术、可扩展性、光束质量、系统稳定性和光束控制等6个方面,对目前已经获得高功率且有... 相干合成和谱合成是两种不同的光束合成方案,近年来均取得了显著进展。为了比较系统地研究这两种新兴的光束合成技术,从光纤激光器的基本要求、关键技术、可扩展性、光束质量、系统稳定性和光束控制等6个方面,对目前已经获得高功率且有望获得更高功率输出的两种典型方案进行了比较研究。结果表明,基于主振荡功率放大器结构的相干合成方案和谱合成方案均难以同时获得高功率、高光束质量的激光输出。对于不同的应用场合,需要在高功率和高光束质量中选择较好的平衡点。 展开更多
关键词 激光技术 相干合成 谱合成 相位噪声 光束质量
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光纤激光器的相干合成技术 被引量：9
16
作者 曹涧秋 许晓军 +1 位作者 侯静 陆启生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期456-460,共5页
光纤激光器合成技术作为有望突破单根光纤激光器输出功率限制的方案之一而备受关注,发展非常迅速。利用相同数量的激光器,相干合成理论上能够得到更高的轴上光场强度,更集中的远场能量分布,从而得到广泛关注。文中从4个方面对光纤激光... 光纤激光器合成技术作为有望突破单根光纤激光器输出功率限制的方案之一而备受关注,发展非常迅速。利用相同数量的激光器,相干合成理论上能够得到更高的轴上光场强度,更集中的远场能量分布,从而得到广泛关注。文中从4个方面对光纤激光器的相干合成技术进行了介绍:自组织相干合成技术、外腔选模相干合成技术、相位实时控制相干合成技术和SBS相干合成技术。详细介绍每一种方案的发展现状和实验进展,并讨论了各方案的可扩展性。最后,对光纤激光器相干合成技术发展的相关问题进行了简要的探讨。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤激光器 相干合成 锁模 相位控制
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多路光纤激光相干偏振合成技术研究 被引量：8
17
作者 马鹏飞 周朴 +2 位作者 马阎星 粟荣涛 刘泽金 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期44-48,共5页
进行了多路光纤激光相干偏振合成理论和实验研究。基于主动锁相技术实现了4路光纤激光的相位锁定和相干偏振合成输出,合成效率达84.9%,验证了偏振合成向多路多模块发展的可行性,并提出了拓展方案。
关键词 激光器 光纤激光 相干合成 偏振合成 相位锁定
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高能固态激光阵列光束合成技术浅析 被引量：8
18
作者 刘泽金 周朴 +2 位作者 陶汝茂 马阎星 司磊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期109-118,共10页
建立了高能固态激光阵列合成的模型,对相干合成型和非相干合成型的高能固态激光系统进行了分析和比较。引入光束传输因子(BPF)作为评价合成光束的光束质量,对湍流大气对板条激光器和光纤激光器相干合成与非相干合成远场光束质量的影响... 建立了高能固态激光阵列合成的模型,对相干合成型和非相干合成型的高能固态激光系统进行了分析和比较。引入光束传输因子(BPF)作为评价合成光束的光束质量,对湍流大气对板条激光器和光纤激光器相干合成与非相干合成远场光束质量的影响进行了定量分析。计算模型和结果为工程实际中合成方案的选择和评估提供了参考。 展开更多
关键词 光纤激光器 板条激光器 大气湍流 相干合成 非相干合成
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湍流对相干合成与非相干合成远场光束质量的影响 被引量：8
19
作者 周朴 刘泽金 许晓军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1042-1046,共5页
根据广义惠更斯-菲涅耳原理,对相干合成和非相干合成光束在湍流大气中的传输进行数值计算,并引入光束传输因子(BPF)用于评价合成光束的光束质量,对湍流大气对相干合成与非相干合成远场光束质量的影响进行定量分析。研究结果表明,在自由... 根据广义惠更斯-菲涅耳原理,对相干合成和非相干合成光束在湍流大气中的传输进行数值计算,并引入光束传输因子(BPF)用于评价合成光束的光束质量,对湍流大气对相干合成与非相干合成远场光束质量的影响进行定量分析。研究结果表明,在自由空间及强度较弱的湍流大气中传输时,相干合成光束在远场呈现多旁瓣的非高斯分布特征,与非相干合成光束相比具有峰值强度高的优势。但是随着湍流强度的增大,相干合成光束之间的相干性被破坏,相干合成光束的远场光强分布逐渐演化成与非相干合成的情形一致。定量计算结果表明,对于不同波长、不同数目的激光阵列,在较强的湍流大气中传输时,相干合成的光束质量与非相干合成光束质量相比均不占优势。计算模型和结果为工程实际中合成方案的选择和评估提供了参考。 展开更多
关键词 大气光学 大气湍流 相干合成 非相干合成 广义惠更斯-菲涅耳原理 光束质量
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光纤放大器阵列的远场特性研究 被引量：8
20
作者 肖瑞 侯静 姜宗福 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期4550-4555,共6页
从光纤激光器阵列相干合成远场光强分布的解析表达式出发,详细研究了阵列占空比、阵元个数以及阵元的相位误差对相干合成远场图样分布、中心主瓣的角宽度及所占能量的影响.给出了占空比为12.5%时,三路保偏光纤放大器相干合成的实验结果.
关键词 光纤激光器阵列 相干合成 相位
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