大功率光纖激光合成的相干性研究.pdf

1、采用光纖熔融拉錐組束合成的方法實(shí)現(xiàn)光纖激光的相干合成屬于被動(dòng)相干合成，其相對(duì)于主動(dòng)相干合成而言，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的相位調(diào)制。由于熔融拉錐的方法原理復(fù)雜，制作工藝還不是很成熟，目前國(guó)內(nèi)很少有單位采取這種方法進(jìn)行相干合成，近些年發(fā)展緩慢。但是，由于熔融拉錐這種方法結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，一旦取得了理想的效果，這種被動(dòng)相干合成的方法將是由最簡(jiǎn)單的方式獲得相干合成的最佳方法。為此，在實(shí)驗(yàn)室中搭建了基于熔融拉錐的方法實(shí)現(xiàn)相干合成的系統(tǒng)，并進(jìn)

2、行了相關(guān)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴闡述了光纖激光被動(dòng)相干合成理論，從原理上分析了這種方法的可行性，并理論模擬了兩路和三路光纖激光的相干合成遠(yuǎn)場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)分布。模擬了光纖激光熔融拉錐相干合成的光譜變化，分析了光纖光柵中心波長(zhǎng)差對(duì)相干合成的影響。⑵實(shí)驗(yàn)室拉制了光纖耦合器，搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并從光譜上觀察到相干合成的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩路光束的中心波長(zhǎng)差小于0.3nm，且兩纖芯間的間距較近時(shí)，兩路光纖間有倏逝波耦合發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了兩路光纖激

3、光的相干合成。合成光束的光譜不再是兩單路光束光譜的簡(jiǎn)單疊加，部分模式在模式競(jìng)爭(zhēng)中被抑制，輸出光束的模式中有些模式被激發(fā)。⑶在對(duì)現(xiàn)有的光束質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，給出了一種適合相干合成光光束質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，并對(duì)影響相干合成光光束質(zhì)量的因素進(jìn)行了理論分析。包括合成激光陣列的數(shù)目、合成激光陣列的占空比對(duì)光束質(zhì)量的影響。通常都是用條紋對(duì)比度來(lái)表示光束的相干度，從理論上分析了相干度與條紋對(duì)比度的關(guān)系。⑷采用國(guó)產(chǎn)器件研制了468W全光纖激光