一种基于自适应精密光程调节的光纤激光相干合成系统

摘要

一种基于自适应精密光程调节的光纤激光相干合成系统，系统中的激光种子源输出的光束通过预放大模块放大、分束器模块分束之后，各路光束依次经过一级放大阵列、相位调制器阵列、光程粗调装置、一级光程精调装置、后级放大模块、准直系统阵列和二级光程精调装置，输出的各路光束在合束装置上进行合束，然后进入合成光束处理模块，一部分光被光束处理模块分出后注入到光电探测模块；光电探测模块将光信号转变为电信号进入控制系统；控制系统对该电信号进行处理，分别给相位调制器阵列、一级光程精调装置、二级光程精调装置提供控制信号，从而实现对各路光束之间相位的锁定和各路光束之间光程的自适应补偿。本发明可应用到多路激光相干合成系统中。

主权项

一种基于自适应精密光程调节的光纤激光相干合成系统，其特征在于：包括种子源、预放大模块、分束器模块、一级放大阵列、相位调制器阵列、光程粗调装置、一级光程精调装置、后级放大模块、准直系统阵列、二级光程精调装置、合束装置、合成光束处理模块、光电探测模块和控制系统；所述种子源后依次设置预放大模块和分束器模块，从激光种子源输出的光束首先通过预放大模块进行放大，放大后的光束进入分束器模块后分为N束；所述分束器模块后依次设置有一级放大阵列、相位调制器阵列、光程粗调装置、一级光程精调装置、后级放大模块、准直系统阵列、二级光程精调装置、合束装置、合成光束处理模块和光电探测模块，所述一级放大阵列包含N个放大器且N个放大器的放大级数为1级以上，所述相位调制器阵列包含N个相位调制器，所述光程粗调装置包含N个光程粗调器件，所述一级光程精调装置包含N个一级光程精调器件，后级放大模块包含N个放大器且N个放大器的放大级数为1级以上，准直系统阵列包含N个准直分系统，二级光程精调装置包含N个二级光程精调器件；从分束器模块输出的N束光束经过一级放大阵列放大后注入到相位调制器阵列，经过相位调制器阵列后，各路光束依次经过光程粗调装置、一级光程精调装置后注入到后级放大模块；后级放大模块对各路光束进行一级或多级放大，后级放大模块输出的光束经过准直系统阵列准直输出到二级光程精调装置；经过二级光程精调装置后，各路光束在合束装置上进行合成；合成后的光束进入合成光束处理模块；合成光束处理模块用于探测合成光束的输出光功率、光谱、光斑分布、波前分布以及光束质量；经过合成光束处理模块后，一部分光被光束处理模块分出后注入到光电探测模块；光电探测模块将光信号转变为电信号进入控制系统；控制系统对光电探测模块提供的电信号进行处理，分别给相位调制器阵列5、一级光程精调装置、二级光程精调装置提供控制信号，从而实现对各路光束之间相位的锁定和各路光束之间光程的自适应补偿。