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現(xiàn)光纖激光的相干合成屬于被動相干合成，其相對于主動相干合成而言，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不需要經(jīng)過復(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，目前國內(nèi)很少有單位采取這種方法進行相干合成，近些年發(fā)展緩慢。但是，由于熔融拉錐這種方法結(jié)構(gòu)上的獨特優(yōu)勢，一旦取得了理想的效果，這種被動相干合成的方法將是由最簡單的方式獲得相干合成的最佳方法。為此，在實驗室中搭建了基于熔融拉錐的方法實現(xiàn)相干合成的系統(tǒng)，并進

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)場場強分布。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差對相干合成的影響。⑵實驗室拉制了光纖耦合器，搭建了實驗系統(tǒng)，并從光譜上觀察到相干合成的現(xiàn)象。實驗中發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩路光束的中心波長差小于0.3nm，且兩纖芯間的間距較近時，兩路光纖間有倏逝波耦合發(fā)生，實現(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單疊加，部分模式在模式競爭中被抑制，輸出光束的模式中有些模式被激發(fā)。⑶在對現(xiàn)有的光束質(zhì)量的評價方法進行分析的基礎(chǔ)上，給出了一種適合相干合成光光束質(zhì)量的評價方法，并對影響相干合成光光束質(zhì)量的因素進行了理論分析。包括合成激光陣列的數(shù)目、合成激光陣列的占空比對光束質(zhì)量的影響。通常都是用條紋對比度來表示光束的相干度，從理論上分析了相干度與條紋對比度的關(guān)系。⑷采用國產(chǎn)器件研制了468W全光纖激光