高功率光纤激光相干合成关键技术
全光纤相干合成激光技术的研究
Ｔ ｅＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｒ ｎ ｍｂ ｎ ｎ ｆ ｉ ｅ ａ ｅ ｈ ｓ ａ ｃ ｆＣｏ ｅ ｅ ｔ Ｃｏ ｉ ｉ ｇｏ ｂ ｒ ｓ ｒ Ｆ Ｌ
Ｚ ＡＯ Ｓ ｕ ｉ Ｆ Ｎ ｎｄ ， Ｈ ＮＧ Ｑ ｕｑｎ Ｈ ｈ ａ ， Ａ Ｗａ－ｅ Ｓ Ｅ ｉ－ｉ
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第 ３ （ １ 期） 期 总第 ３
光 子 技 术
全光纤相干合成激光技术 的研究
赵 帅 ，范 万德 ，盛秋 琴
（南开大学 物理科学学院，光电信息技术科学教育部重点实验室，天津，３０ ７） ００ １ 摘 要：研究了全光纤相干合成激光技术的最新发展成果，对于目前常用技术的原理，性能，优缺点作了较全 面的 总结 ，分析 和 比较 。 关键词 ：全光纤；相干合成；光纤激光器；迈克耳逊谐振腔；Ｍ ｚ — 谐振腔 中图分类号：Ｔ ２２； 文献标识码： Ａ Ｎ４
工等 各个领域 。如 今从汽车制 造业 、造船业 、管道铺设 、建筑业到 宇宙航 空产业和 医疗 业等许 多产 业都在应用光纤
激光 器 。
在军事上 ，１ ０ ｗ的激光器 用途则更 为广泛 ，如地基 激光武器 ，可 以用来拦截 巡航导弹 ，击 落侦 察机 ，机载激 ０ｋ
光武 器 ，主要 用来应对 空对 空导弹 ，保护 高价值 目标 ，此外激光武器 还可 以在禁止烟 火的 区域 实现精确打击 ，并且
１ 引 言
现代许 多领域 中需要有高发射 功率 的激光源 ， 别是在军事 上 ， 特 要研制激光武器 ， 要求激光 的输 出功 率在 １０Ｗ ０ｋ
以上 ，这 么高的输 出功率 ，对 于单个激 光器 ，由于 内部物理 因素 以及 结构因素 的限制 ，其 输 出功率不可 能达到要求 ， 但可 以用 合成 的办法 来解决这个 问题 。从合 成的原理而言 ，可 分为常规合成 和相干合成 两种 。光纤激光 的常规合成 就是将 多路光纤激光 通过一些光 学元件组合 为一束 ，由于各 路光纤激光之 间没有相位上 的关系 ，是非相干 的，这种 组束技 术可 以使 总的激 光功率提 高 ，但光束 质量相对于单 个光纤激光来说 却下降很 多。而相干光束 的合 成可 以获得
光纤激光相干合成研究进展
Ｒｅｖｉｅｗ
２０１８年 ，第 ４５卷 ，第 ３期
ＤＯｌ：１Ｏ．１２０８６／ｏｅｅ．２０１８．１７０６９２
光纤激光相干合成研 究进展
耿 超 １，２，杨 燕 １，２，３，李 枫 １，２，黄 冠 １，２，３，李新 阳 ，
Ｉ中国科学 院 自适应光学重点实验室 ，四川 成都 ６１０２０９； ２中国科学 院光 电技术研究所 ，四川 成都 ６１０２０９； ３中国科 学院大学 ，北京 １０００４９
Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ ６１０２０９，Ｃｈｉｎａ； 。Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＯｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍ ｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ ６１０２０９，Ｃｈｉｎａ；
中 式 ：耿超 ，杨 燕，李枫 ，等．光纤激光相干合成研 究进展 ［Ｊ］．光 电工程 ，２０１８，４５（３）：１７０６９２
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｆ ｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ ｃｏｈｅｒｅｎｔ
ｃｏｍ ｂｉｎｉｎｇ
Ｇｅｎｇ Ｃｈａｏ 一，Ｙａｎｇ Ｙａｎ ， 一，Ｌｉ Ｆｅｎｇ ，－，Ｈｕａｎｇ Ｇｕａｎ１， 一，Ｌｉ Ｘｉｎｙａｎｇ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉ）ｉｎｇ １０００４９，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｔｈｅ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｌａｓｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ ａｔｍ ｏｓｐｈｅｒｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ’Ｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｐａｃｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｓ ｆｅｗ．Ｉｎ ｆａｃｔ，ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍ ｕｌｔｉ—ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ａｎｔｅｎｎａ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｅｍ ｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｃｏｒｒｅｃｔ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｌｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｌｈｅ ｓｐａｃｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ．Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ。ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ Ｉｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｉａｓｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａ－ ｔｉｏｎ ｉｎ ａｔｍ ｏｓｐｈｅｒｅ ｉｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｆｉｂｅｒ－ｂａｓｅｄ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｉｎ ｍｕｌ— ｔｉ－ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｐａｃ ｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ３－ｄＢ ｆｉｂｅｒ ｃｏｕｐｌｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｍ ｂｉｎｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｉｂｅｒ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｍ ｉｇｈｔ ｈａｖｅ ｇｒｅａｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｎ ｓｐａｃｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｍｍ ｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐａｃｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃＯｍｍ ｕｎｉｃａｔｉ０ｎｓ：ｍｕｌｔｉ－ａｐｅｒ ｔｕｒｅ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ａｎｔｅｎｎａ；ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ；ｔａｒｇｅｔ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｏｐ
光纤激光开题答辩
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高功率光纤激光器的运用非常广泛，金属和非金属材 料的加工与处理；激光雕刻；激光产品打标；激光焊 接，焊缝清理；精密打孔；激光检测和测量；激光图 形艺术成像无论是工业， 医学还是军事上得运用都非常的广泛，是当今 全世界关注的热门课题，对国家、世界和整个 人类的发展，具有重大现实应用意义、市场价 值和广阔发展前景
高功率光纤激光器及其关键技术研究
光信0802 裴宏源
1．课题研究的目的和意义
• 高功率光纤激光器是光纤材料中掺杂了稀土元素，连 续激光功率达到百瓦、千瓦甚至万瓦级的光纤激光器， 高功率光纤激光器已成为光通信领域的另一个研究热 点，能够提供高增益 ,输出符合光通信低损耗窗口的 激光 ,并且可以用半导体激光器作为泵浦源 ,既经济 又实惠。
3）光纤激光器的相干合成技术
• 1.光谱合成，一般是通过光栅和双 色镜等器件实现多个不同波长的激 光器/放大器的光束合成。 • 2.偏振合成，一般是利用特殊的光 分器将线偏振种子光源分成不同、 偏振方向的几束光，对各束光分别 进行放大后再进行偏振合束，得到 高功率高偏振度的激光输出。 • 3.相干合成，作为激光技术领域的 研究热点，在提高激光功率、保证 良好光束质量的同时还能将激光峰 值功率提高N倍（N为合成广的路 数）。
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谢谢！
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高功率光纤激光器的典型应用 高功率光纤激光器的运用很广泛主要有军事运 用和工业运用。 军事运用： 光纤激光器正成为一种将来安装在运输飞机、 地面车辆，甚至可能是便携式系统的有前途 的武器级固体激光器系统的备选方案。陆军 可将高功率激光器安装在未来战斗系统(FCS) 的地面车辆上，然后利用这种激光武器对付 空对地导弹、火箭弹、迫击炮等。空军则可 进行地对空导弹打击、导弹防御、反卫星等。 海军利用激光武器系统主要对付反舰导弹、 有人机、无人机、小型舰艇等目标。海军陆 战队则可在保证附加破坏效应最小的条件下 实现精确打击。在防空、光电对抗等活动中， 光纤激光器更有短期实现的可能。因为这些 作战模式只是对目标进行软杀伤，比起导弹 防御等对目标进行硬破坏时所要求的激光器 性能稍低。
国防科技大学高能激光技术研究所
一、研究所简介
国防科技大学高能激光技术研究所源自“哈军工”原子工程系光辐射研究方向，由我国高能激光创 始人赵伊君先生创建于 ２０世纪 ８０年代，主要从事高能激光相关的基础理论、关键技术和系统集成与试 验研究，是我国高能激光技术 研 究 的 “国 家 队 ”之 一，也 是 我 国 高 能 激 光 技 术 自 主 创 新 与 人 才 培 养 的 高 地，为国家培养了一大批优秀国防科技创新人才。
科技创新群体、高能激光技术湖南省重点实验室、大功率光纤激光湖南省协同创新中心。
四、研究生培养的代表性成果
研究所高度重视研究生培养，充分利用团队的科研优势，为研究生培养创造一流的科研条件，特别注 重结合国家重大需求开展相关基础研究和关键技术攻关，在创新型人才培养方面取得了丰硕的成果：２ 人获全国优秀博士学位论文奖（含提名）、３人获国家级学会优秀博士学位论文奖、１４人获全军 ／湖南省 优秀博士学位论文奖、１６人获全军 ／湖南省优秀硕士学位论文奖等。
五、对外学术交流
研究所一直非常重视对外学术交流与合作，目前与英国剑桥大学、牛津大学、南安普顿大学、巴斯大 学，美国斯坦福大学、罗切斯特大学，澳洲国立大学、悉尼大学，德国耶拿大学、马克斯 －普朗克研究所，国 内清华大学、浙江大学、上海光机所、成都光电所等国内外一流大学和科研机构建立了良好的合作关系。 近年来，先后派出 １０多名年轻老师出国访问交流和 ３０多名优秀研究生出国攻读博士学位，每年参加国 际学术会议超过 １００余人次，承办了国际高功率光纤激光技术、国际激光与物质相互作用、全国光学大会 等大型学术会议 １０余次。
目前拥有一支由赵伊君院士、刘泽金院士为学术带头人的高水平教学科研团队，其中硕士生导师 ２７ 人，博士生导师 １３人，师资力量雄厚。团队在激光与物质相互作用、高功率光纤激光及相干合成、非线性 变频与超连续谱激光、自适应光学与强光光束控制等方面处于国际领先水平，先后获国家科技进步一等 奖 ２项、二等奖 ４项，国家技术发明二等奖 １项，军队 ／部委级科技进步一等奖 １２项。
光纤耦合高功率全固态激光器关键技术及其应用推荐单位意见
与国产品牌奇瑞汽车合作，采用自主开发出的激光焊接技术，即基于高 功率激光和齿轮材料的相互作用机理研究，自适应控制激光功率密度、焊接速度、 保护气流量等参数，保证了环行焊缝的强度均匀性，成功实现了奇瑞汽车核心部 件——自动变速箱的焊接，变形量控制在＜±0.15mm 范围，与德国大众汽车自动 变速箱激光焊接变形量＜0.2mm 的要求相当，应用于奇瑞瑞虎 3、瑞虎 5、艾瑞 泽等多款 SUV 新款车型上，奇瑞首次将该部件由台湾转为ห้องสมุดไป่ตู้陆生产，目前已经 焊接了 30 余万套，提升了国产汽车的竞争力【激光批量焊接汽车变速箱核心部 件用户报告】。
推荐该项目为国家技术发明奖二等奖。
1
项目简介
高功率全固态激光器是先进制造激光技术的典型代表，是高功率全固态激光器 高端激光制造装备的核心部分，广泛应用于汽车、船舶、航空航天、冶金、铁路、 石油化工及国防等领域，成为二十一世纪全球先进制造业发展的强力推手。但是， 我国产业化的高功率全固态激光器及其应用技术发展严重滞后：（1）核心技术缺乏， 无法产业化；（2）加工工艺不配套，无法实现拓展应用。本项目团队经过十多年的 努力攻关，取得了一系列原创性成果，实现了我国产业化高功率全固态激光器从无 到有的创新跨越，并实现了在汽车、风电领域的典型应用，对传统工业的改造和国 民经济的发展起到至关重要的作用。
光纤耦合高功率全固态激光器 关键技术及其应用 推荐单位意见
高功率光纤激光器关键技术及进展
高功率光纤激光器关键技术及进展黄榜才;李宝珠;李强;梁小红【摘要】Fiber lasers,due to their excellent characters,have been widely applied in the fields of fiber-optic communica-tions,sensors,industry processing,national defense and military. In the paper,four main technologies of high power fiber lasers,including fiber technology,pump-coupling technology,mode-control technology and laser combining tech-nology were introduced and reviewed regarding their research progresses. Besides,through summarizing and analyzing, prospects of a portion of main technologies were presented.%光纤激光器凭借其优良特性，在光纤通信、传感、工业加工、国防和军事等领域得到了广泛应用。
分别论述了增益光纤技术、泵浦耦合技术、激光模式控制技术和光束合成技术等四大高功率光纤激光器关键技术的研究进展情况，并在总结、分析的基础上，展望了部分关键技术的发展趋势。
【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P14-18)【关键词】光纤激光器;高功率;增益光纤;激光合成【作者】黄榜才;李宝珠;李强;梁小红【作者单位】中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220【正文语种】中文【中图分类】TN248.40 引言光纤激光器具有众多令人瞩目的优点，如其波导结构与传输光纤相同，易于与传输光纤集成和耦合；基质材料具有很好的散热特性和热稳定性；与传统固体激光器相比，光纤激光器损耗小、阈值低、效率高，容易实现小巧、紧凑的结构设计，因此光纤激光器在光纤通信、传感、工业加工、国防和军事等领域被广泛应用。
高功率光纤激光器相干合成技术
优点 ， 并且散热面积大、 体积小 、 寿命长， 同常规的体
积庞 大 的化 学激 光 器 和气 体 激 光器 相 比 ， 着 显 著 有 优势 ， 已成 为 高能 激 光 武 器 的重 要 候选 者¨ Ｊ 。近
年来 ， 国际 上发展 的 以双包 层 光 纤 为基 础 的包 层 泵
了 目前 国 内外 光 纤激 光器 相 干 合 成 技 术 的最 新 进 展， 分析 了几 种典 型的相 干合成 方法 及其 优缺 点 ， 最 后对 光纤 激光 器相 干合成 技术 的发展 作 了展望 。
量级 的 激 光 输 出 ， 在 成 本 、 积 、 换 效 率 、 管 但 体 转 热
理 、 束质量 等 方 面仍 然 达 不 到理 想 的效 果 。小 型 光 化 、 效率 、 高 高功 率 、 高光束 质量 的 固体 激光 器 ， 当 是 今 军事 激光 领域 的发展 趋 势 。 光 纤 激 光器 作 为一 种 新 型激 光 器件 ， 有 转换 具 效率 高 、 光 阈值 低 、 调 谐 范 围宽 、 束质 量 好 等 激 可 光
・
综述 与评论 ・
高功率光纤激光器相 干合成技术
沈洪斌 李 刚 何 海军 阎宗群 黄 富瑜 ， ， ， ，
（． １ 军械工程学 院光学与电子工程系， 河北 石家庄 ００ ０ ２ 解放军 ６ ３ ６部 队， ５０ ３；． ６３ 河北 保定 ０ ４ ０ ７ ００）
摘 要 ： 绍 了目前 国 内外 光纤 激光器 相干合 成技 术 的最新进 展 ， 介 系统 总结和 分析 了典 型 的相 干合成 方 法 ， 分析 了其优 缺 点 ， 最后 对光 纤激 光器相 干合 成技 术 的发展作 了展 望。
ｃ ｍｂｎ ｎ ｔｏ ｓｗｅｅ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ ａ ｄ ａ ａｙ ｅ ａ ｄ ｔ ｅｒ ｓｒｎ ｐ ｉ ｔａ ｄ ｓ ｏ ｔｏ ｎ ｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ． ｉａ ｌ ｔ ｅ ｏ ｉ ｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｒ ｕ ｉ ｒ ｅ ｎ ｎ ｌｚ ｄ， ｎ ｈ ｉ ｔｏ ｇ ｏｎ ｎ ｈ ｒｃ ｍｉ ｇ ｗ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ Ｆ ｎ ｙ， ｌ ｈ ｐ ｏ ｐ ｃ ｎ ｕ ｕ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｄ ｏ ｂ ｒｌ ｓ ｒｃ ｈ ｒ ｎ ｏ ｂ ｎｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｒ ｒ ｐ ｓ ｄ ｒ ｓ ｅ ｔａ ｄ ｆ ｔｒ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｔ ｎ ｆ ｅ ａ ｅ ｏ ｅ ｅ ｔｃ ｍ ｉ ｉ ｇ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｗｅ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ． ｒ ｉ ｆ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ ｆ ｅ ａ ｅ ； ｏ ｅｅ ｔ ｏ ｉｉ ｇ ｌｓ ｒａ ｒ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ： ｂ ｒｌｓ ｒ ｃ ｈ ｒｎ ｍｂ ｎ ｎ ；ａ ｅ ｒａ ｉ ｃ
高效率光纤合束器关键技术研究
高效率光纤合束器关键技术研究1.光束合并技术能够提高光纤激光器的功率密度。
Beam combining technology can improve the power density of fiber lasers.2.高效率的光束合束器可以实现光纤激光器的高效率输出。
High-efficiency beam combiners can achieve high-efficiency output of fiber lasers.3.采用适当的光束整形器件可以提高合束器的效率。
The use of appropriate beam shaping components can improve the efficiency of the combiner.4.光纤的准直器能够提高光束合束的质量。
Fiber collimators can improve the quality of beam combining.5.合理设计光路对准系统是光束合束器关键技术之一。
Properly designed optical alignment system is one of the key technologies of beam combiners.6.高稳定性的光路系统可以确保光束合束器的长时间稳定工作。
Highly stable optical systems can ensure the long-term stable operation of beam combiners.7.光路系统的自动校正功能对提高合束器的稳定性至关重要。
The automatic correction function of the optical system is crucial to improve the stability of the combiner.8.利用优质的偏振控制器件可以实现光束的优化合并。
The use of high-quality polarization control devices can achieve optimized beam combining.9.智能化的光束合束控制系统可以提高合束器的应用灵活性。
光纤激光相控阵的高效相干合成技术研究
光纤激光相控阵的高效相干合成技术研究光纤激光相控阵技术是一种先进的光通信技术，通过利用光纤激光器和光电子器件来生成和控制相位并在空间上合成光束，实现高速和高带宽的数据传输。
光纤激光相控阵的目标是实现高效的相干合成，以提高通信系统的信号质量和传输效率。
在光纤激光相控阵中，光纤激光器是最核心的组件之一、光纤激光器通过激光器驱动电路控制激光的幅度和相位，实现光束的合成。
为了实现高效的相干合成，需要对光纤激光器的输出进行实时监测和反馈控制。
通过采用光学反馈控制技术，可以关键性地提高光纤激光器的稳定性和准确性。
相干合成技术在光纤激光相控阵中的应用主要有两个方面。
首先，相干合成技术可以实现多发射器之间的相位同步。
通常情况下，激光器之间的相位差异会导致光束之间的干涉和失真。
通过采用相干合成技术，可以实时监测和调整激光器的相位，从而保持光束的相位同步。
其次，相干合成技术可以实现多光束之间的干涉和合成。
通过精确控制激光器的相位差异和光源的幅度分布，可以实现多光束的相位叠加和干涉，从而合成出目标光束。
在光纤激光相控阵的研究中，高效的相干合成技术是一个非常重要的方向。
为了实现高效的相干合成，需要解决以下几个关键问题。
首先，需要设计和优化光纤激光器的结构和控制电路，以实现高精度和高稳定性的相位调节。
其次，需要开发高精度的光学监测和反馈控制技术，以实现对光纤激光器的实时监测和调节。
最后，需要进行系统级的设计和优化，以实现多光束之间的相位同步和干涉合成。
目前，光纤激光相控阵的高效相干合成技术研究已取得了一些进展，但仍存在许多挑战和问题需要解决。
未来的研究方向包括提高相位调节的精度和稳定性、优化光学监测和反馈控制技术、探索新的相干合成方法和算法等。
这些研究将为光纤激光相控阵的应用和发展提供重要的支持和推动。
《高速高阶相干光通信系统中关键技术的研究》范文
《高速高阶相干光通信系统中关键技术的研究》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展，高速高阶相干光通信系统已经成为现代通信领域的重要研究方向。
这种系统以其高速率、大容量、长距离传输等优势，广泛应用于各种领域，如互联网、电视广播、移动通信等。
然而，高速高阶相干光通信系统的复杂性也给其设计和实施带来了许多挑战。
因此，研究高速高阶相干光通信系统中的关键技术，对于推动其发展具有重要意义。
二、高速高阶相干光通信系统概述高速高阶相干光通信系统是一种基于光子技术的通信系统，其核心原理是通过光的相干性来实现信号的传输和处理。
系统包括发射端、信道和接收端三部分，其中关键技术主要涉及到调制技术、信道编码与译码技术、光信号处理技术和数字信号处理技术等。
三、关键技术研究1. 调制技术调制技术是高速高阶相干光通信系统中的关键技术之一。
其目的是将电信号转换为光信号，以便在光纤中传输。
目前常用的调制技术包括强度调制、相位调制和幅度相位调制等。
其中，幅度相位调制技术因其具有较高的频谱效率和抗干扰能力而备受关注。
2. 信道编码与译码技术信道编码与译码技术是提高高速高阶相干光通信系统性能的重要手段。
通过在发送端对信息进行编码，可以提高信息的抗干扰能力和纠错能力；在接收端进行译码，可以恢复出原始信息。
目前常用的信道编码技术包括LDPC码、Turbo码等。
3. 光信号处理技术光信号处理技术是高速高阶相干光通信系统中的重要环节。
在发送端，需要对光信号进行放大、滤波和整形等处理，以提高其传输质量和抗干扰能力；在接收端，需要对接收到的光信号进行检测、放大和整形等处理，以便于后续的信号处理和恢复。
目前常用的光信号处理技术包括数字光处理技术和光学处理方法等。
4. 数字信号处理技术数字信号处理技术是高速高阶相干光通信系统中的核心技术之一。
它主要用于对接收到的光信号进行数字处理，包括滤波、同步、均衡和恢复等操作。
其中，滤波和同步是数字信号处理中的关键环节，其性能直接影响着整个系统的性能和可靠性。
《2024年高速高阶相干光通信系统中关键技术的研究》范文
《高速高阶相干光通信系统中关键技术的研究》篇一一、引言随着互联网和通信技术的快速发展，数据传输的速度和容量已经成为人们日益增长的需求。
为了满足这一需求，高速高阶相干光通信系统逐渐成为研究热点。
该系统通过利用先进的光学技术和数字信号处理技术，实现了高速、大容量的数据传输。
本文将针对高速高阶相干光通信系统中的关键技术进行研究，探讨其原理、性能及其在实践中的应用。
二、高速高阶相干光通信系统概述高速高阶相干光通信系统是一种利用相干检测技术进行信号传输的系统。
它采用先进的调制格式和数字信号处理技术，能够实现高速、大容量的数据传输。
相比传统的光通信系统，该系统具有更高的频谱效率和更远的传输距离。
该系统主要包括光发射端、光信道和光接收端三个部分。
三、关键技术研究1. 高级调制格式技术高级调制格式技术是高速高阶相干光通信系统的核心技术之一。
它通过在光信号中引入更多的信息位，提高了频谱效率。
常见的调制格式包括正交幅度调制（QAM）、相移键控调制（PSK）等。
这些调制格式具有较高的抗干扰能力和抗噪声能力，能够在复杂的信道环境中实现高速、高质量的数据传输。
2. 数字信号处理技术数字信号处理技术是高速高阶相干光通信系统中的另一个关键技术。
它通过对接收到的光信号进行数字处理，提高了信号的质量和抗干扰能力。
数字信号处理技术包括均衡、偏振解复用、载波恢复等。
其中，均衡技术用于补偿信道中的色散和损耗；偏振解复用技术用于分离光信号中的不同偏振态；载波恢复技术用于恢复光信号的相位和频率信息。
3. 相干检测技术相干检测技术是高速高阶相干光通信系统中的核心技术之一，通过在接收端利用本地激光器和待检测的信号进行相干混合，从而得到待测信号的相位和幅度信息。
相比传统的直接检测技术，相干检测技术具有更高的灵敏度和更低的误码率。
此外，相干检测技术还可以实现载波恢复和偏振解复用等功能，进一步提高了系统的性能。
四、实践应用高速高阶相干光通信系统在实践中的应用已经取得了显著的成果。
大功率光纤激光器关键技术与实现
大功率光纤激光器关键技术与实现摘要:在讨论高功率光纤激光器工作原理的基础上，分析了高功率光纤激光器的关键技术和实现方法，综述了高功率光纤激光器研究的最新进展。
指出高功率光纤激光器的关键技术是包层泵技术、光纤融合技术和谐振腔制备技术。
采用并行侧向泵浦技术, 制备复合型的光纤光栅谐振腔是解决上述关键技术的有效手段。
此外，开发新型结构的大功率光纤激光器是进一步提高光纤激光器输出功率、提高光纤激光器性能的必然趋势。
关键词: 光纤激光器; 高功率; 光子晶体;0引言大功率光纤激光器是一种新型光源。
在相同的输出光功率下，光纤激光器在光束质量、光传输特性、可靠性和尺寸等方面具有很大的优势。
光纤激光器的增益介质较长，可以很容易地扩展增益介质，使抽运光完全被吸收。
该特性使光纤激光器能够在低泵功率下运行，保证了优良的光束质量和较高的转换效率。
光纤密集的光纤使得光纤激光器的光功率密度非常高，光纤激光器具有较大的表面体积比，其工作材料的热负荷较小，具有良好的散热特性。
目前，大功率光纤激光器的发展和实践技术已成为激光技术领域的热点，受到了众多研究者和行业专家的广泛关注。
论述了高功率光纤激光器的工作原理和关键技术，并对该领域的最新研究进展进行了综述。
1工作原理与其他激光器一样，高功率光纤激光器也由泵浦源、增益介质和光学谐振器组成，不同之处在于增益介质通常是双包层光纤。
双包层光纤是一种具有特殊结构的光纤。
它在传统光纤上增加了一层内包层。
双包层光纤的核心通常掺杂稀土离子，是单模激光波导。
内包层围绕着光纤芯的核心，光纤芯是多模泵的传输波导。
横向尺寸和数值孔径都很大，泵光可以有效地耦合到增益光纤上，以提高抽运光的效率。
在包层光传输过程中，包层多次穿过光纤芯，被芯中的稀土离子吸收，产生单模激光器。
这种光纤结构增加了抽运长度，大大提高了抽运效率，使光纤激光器的输出功率增加了几个数量级。
2关键技术2．1包层泵技术传统的光纤激光器采用普通单模光纤作为增益介质，耦合效率非常低。
高功率光纤激光相干合成关键技术
当系统的相位控制周期Ｔ＝ｔ。一ｌ。小于相位 噪声的特征周期时，系统就可以通过循环执行上 述算法完成各路光束问的相位锁定，实现多路光 束的相干合成。 由于单频抖动法在任一时刻只需要一路相位 调制信号，因此信号处理器设计容易，实验简单． 更易于走向实用。但是当进行大数量光束相干合 成时，单频抖动法的串行工作模式会降低控制系 统带宽，影响相干合成效果。基于此，本文在这一
ｆｏｒ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｏｆ
ｃｏｈｅｒｅｎｔ
ｂｅａｍ
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ；ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；ｐｈａｓｅ—ｌｏｃｋｉｎｇ；ｌａｓｅｒ ｂｅａｍｓ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ
技术基础之上提出了多、单抖动法混合控制锁相 技术。
２．３多、单频抖动法混合控制锁相技术 多、单抖动法混合控制锁相技术原理如图４ 所示，该方案的实验系统结构与图２和图３相同， 只是控制算法有所差异。为了便于说明，将图４ 中的光束分为两组。第一、二路为第一组，第三、四 路为第二组，各组采用单频抖动法合成。两组间采 用多抖动法合成，即各组之间并行工作。这样，一 方面缓解了多抖动法频率资源紧缺的困难，另一 方面缓解了单频抖动法控制带宽随光束数量增加 而下降的瓶颈。当合成光束数目增加到几十束甚 至上百束时，这一锁相技术的优势将迅速凸显
Ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｃｏｈｅｒｅｎｔ
ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ
ＭＡ Ｙａｎｘｉｎｇ，ＳＩ Ｌｅｉ，ＺＨＯＵ Ｐｕ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｌｉｎ，ＺＨＡＮＧ Ｋａｎ，ＺＨＡＯ Ｈａｉｃｈｕａｎ，ＸＵ，Ｘｉａｏｊｕｎ，ＺＨＡＯ ｒｉｊｕｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ
高功率光纤激光器关键技术及进展
高功率光纤激光器关键技术及进展摘要：随看我国近代化发展，光纤激光器输出功率也在飞速发展，由于高功率光纤激光器的超强功率，满足许多行业对输出功率的需求，被应用于工业加工、军事国防等多个领域。
本文主要阐述高功率光纤激光器关键技术与进展，并对其发展趋势做出了相应评价。
关键词：高功率；光纤激光器；技术与进展引言咼功率光纤激光器对我国各行业都有极大的促进作用，激光器的制作也被越来越多人关注。
高功率光纤激光器关键技术包括光纤制作技术和激光合成技术。
随着时代的发展，这两个技术不断变化发展，最终变化为我们目前常用的以下几项技术。
1.高功率光纤激光器的关键技术1.1增益光纤制作技术1.1.1稀土掺杂双层石英光纤石英是光纤的主要组成成分，具有硬度大、输出功能强的特点，在制作高功率光纤激光器过程中掺杂稀土元素，可以增强高功率光纤激光器的韧性和质量，有利于延长激光器的使用寿命。
为了将稀土的特殊属性更好的发挥出来，一般采用双包层技术制作光纤激光器。
双包层是指光纤由纤芯、内包层和外包层和保护层构成。
光纤具有极强的反射能力，激光经过内包层的全反射，可以将能量完美的传递，对于强度过大来不及反射的激光，又可以通过外包层传输，实现次传输的目的，减少了光纤传输过程中的能量损耗。
光纤激光器的传输能力与纤芯直径的大小有很大的关系，纤芯直径越大，运输的激光的利用率就越大，反之则越小。
随着科学技术的不断发展，光纤纤芯直径发生了很大变化，光纤的形态也从单一的圆柱形发展到了多边形，相关人员对光纤纤芯规格参数也做了定研究，根据光纤的实际应用，光纤纤芯的制作规格有所不同。
制作高功率光纤激光器的纤芯直径不能过大，也不能过小，纤芯直径过大会降低光纤输出激光的光束质量，影响激光器的功能，而纤芯直径过小，无法满足激光器高功率的需求，因此光纤的制作是高功率光纤激光器的重要过程。
1.1.2稀土掺杂光子晶体光纤光子晶体的概念于1987 年提出，而光子晶体光纤的概念最早由Russell.ST.J 等人于1992 年提出，简称PCF 。
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ｂｅｌｉｅｖｅｄ
ｔｏｂｅａFra bibliotekｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｗａｙ
ｔｏ
ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ
ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ ｐｈａｓｅ—ｌｏｃｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｌａｓｅｒ
ｃａｎ
ｍｏｄｕｌａｔｏｒ，ｗｈｉｃｈ
ｐｒｏｖｉｄｅ
ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
同气体或常规固体激光器相比，光纤激光器 结构简单、光束质量好、转换效率高、阈值低，而且 便于维护，已被广泛应用于通信、材料加工、医疗
和印刷等多个领域…。随着光纤激光应用领域
高了Ⅳ倍（Ⅳ为参与合成的光束数目），因此相干
合成受到格外重视。目前采用主动相位控制方法
已分别实现了６４路低功率光纤激光相干合成哺１ 和１０５ｋＷ板条激光放大器相干合成Ｍ Ｊ，这也是目 前相干合成领域在路数和功率上最高的水平。高 功率光纤激光相干合成主要包括以下几项关键技 术，高功率单链路光纤激光器技术、相位锁定技术 和光束拼接技术，本文针对后两项关键技术进行
及光纤激光器本身的影响，各路光束的相位随机 起伏，导致远场光斑不断漂移，长曝光图样模糊不 清，条纹对比度仅为３０％，这里条纹对比度定义
为Ｖ＝（ｏ。一，。．。）／（，。。＋，ｍ．。），其中，。为远场光
斑中心亮条纹的光强极大值；，。。。为临近暗条纹的 光强极小值。当系统闭环时，光柬间的相位噪声 得到有效补偿，远场光斑稳定，条纹清晰，条纹对 比度提高到了８７％。综上所述，多、单抖动法混合 控制锁相技术有效实现了四路光束的相位锁定， 具有向大数量光束相干合成扩展的潜力。
ｏｎ
们并行工作在各路光束的调制器上。这些相位调 制信号最终以合成光束远场光斑抖动的形式反映 出来。光电探测器将这些抖动的光强信号转化为 电信号传递给信号处理器。在信号处理器中，执
行多抖动算法获得光束问的相位差，并据此产生
ａｃｔｉｖｅ
ｐｈａｓｅ－ｌｏｃｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
２相位锁定技术
目前，主动相位控制相干合成方案中主要有
了深入研究。
的不断拓展，对其功率的要求也越来越高，目前 １０７０ｎｍ单模光纤激光器的最高输出功率可达 ｌＯｋＷ悼１，多模激光器最高输出功率已超过
５０ｋＷ【３ Ｊ。但是受到掺杂光纤非线性效应、热损伤
以及光学损伤等物理机制的限制，单纤输出功率
的提升空间受限Ｍ ｏ。为了进一步提高光纤激光
器／放大器的输出功率，业界先后提出了非相干合 成、相干合成等光束叠加合成技术。非相干合成 是将多台激光器／放大器输出激光进行合束，实现 光强叠加，从而获得高输出功率，但是由于外界环 境（例如温度、机械振动、声波）和本身参数起伏 的影响，各激光器间的相位差起伏不定，合成光束 的相干性和光束质量将会下降，在一定程度上限 制了光纤激光的应用范围。与非相干合成相比， 相干合成引入相位控制机制，将各光束问的相位 差锁定为一个恒定值，从而提高了合成光束的相 干性和光束质量，其峰值光强比非相干合成时提
不变。
Ｆｉｇ．４
踊口翻圜
图４基于单、多抖动法混合相位 控制的相干合成原理图
Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｍｉｘｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｍｕｌｔｉ・ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
作者简介：马阎星（１９８５一），男，山西大同人，博士研究生，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｌｎ—ｗｉｓｄｏｍ＠１６３．ｃｏｒｎ； 赵伊君（通信作者），男，教授，院士，博士生导师，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｏｙｉｚ７０＠ｓｉｎａ．ｃｏｉｎ
万方数据
第１期
马阎星，等：高功率光纤激光相干合成关键技术
・３９・
的锁相原理各不相同，但其控制过程基本相同。 首先对各路光束或参考光束进行移频或者相位扰 动，为以后的相位探测提供依据。在合成光束中， 移频信号或相位调制信号将以光斑抖动的形式体 现出来，经光电探测器后转化为电信号并传递给 信号处理器。信号处理器将会依据前面的移频或 相位调制信号从中分析提取出各光束间的相位误 差信号，并将之转化为控制信号加载到相位调制 器上。经校正后的各路放大器相位将保持一致， 相干性和光束质量得到提升，从而获得高亮度激
・收稿日期：２０１１—１０—２５
１主动锁相相干合成技术简介
基于主动相位控制技术的相干合成方案的主 要思想是将单频种子激光分束，将分束后激光分 别进行功率放大，最后将大功率光束进行相干合 成（如图１所示）。该方案解决了单路光纤激光 器／放大器输出功率受限的难题，但是由于外界环 境和放大器本身参数起伏等原因造成各放大器相 位随机起伏，引入相位噪声，致使合成后光束的相 干性和光束质量严重下降。为了避免这一缺陷， 引入相位控制机制对各路放大器相位进行控制， 实现各放大器间的相位锁定。不同相位控制方法
研究。
２．１
光电探测器
多抖动法锁相技术
图３单频抖动法相干合成原理图
多抖动法相干合成原理如图２所示，种子激
Ｆｉｇ．３
Ｔｈｅ
ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ
光器输出激光经分束器后分为四路，每一路光束 经相位调制器、功率放大器和光纤准直器输出到 空间，四个准直器紧密排列，实现光束的高占空比 万方数据
ｆｏｒ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｏｆ
ｃｏｈｅｒｅｎｔ
ｂｅａｍ
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ；ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；ｐｈａｓｅ—ｌｏｃｋｉｎｇ；ｌａｓｅｒ ｂｅａｍｓ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｐｈａｓｅ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ
当系统的相位控制周期Ｔ＝ｔ。一ｌ。小于相位 噪声的特征周期时，系统就可以通过循环执行上 述算法完成各路光束问的相位锁定，实现多路光 束的相干合成。 由于单频抖动法在任一时刻只需要一路相位 调制信号，因此信号处理器设计容易，实验简单． 更易于走向实用。但是当进行大数量光束相干合 成时，单频抖动法的串行工作模式会降低控制系 统带宽，影响相干合成效果。基于此，本文在这一
ｏｆ Ｏｐｔｏ—ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ
４１００７３，Ｃｈｉｎａ）
ａｃｑｕｉｒｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ／ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ ｉｓ ａｎｄ ｂｅａｍ ｑｕａｌｉｔｙ ｌａｓｅｒ．Ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｂｅａｍｓ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ＰＺＴ ｐｈａｓｅ
光输出。
合成。合成后光束经光电探测器后转换为电信号 输人到信号处理器。在信号处理器中，执行多抖 动锁相算法计算出各路光束间的相位差，并将之 转换为相位控制信号施加到相应的相位调制器 上，实现光束阵列的相位锁定。
Ｆｉｇ．２
图２多抖动法相干合成原理图 Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｆｏｒ ｃｏｈｅｒｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ
技术基础之上提出了多、单抖动法混合控制锁相 技术。
２．３多、单频抖动法混合控制锁相技术 多、单抖动法混合控制锁相技术原理如图４ 所示，该方案的实验系统结构与图２和图３相同， 只是控制算法有所差异。为了便于说明，将图４ 中的光束分为两组。第一、二路为第一组，第三、四 路为第二组，各组采用单频抖动法合成。两组间采 用多抖动法合成，即各组之间并行工作。这样，一 方面缓解了多抖动法频率资源紧缺的困难，另一 方面缓解了单频抖动法控制带宽随光束数量增加 而下降的瓶颈。当合成光束数目增加到几十束甚 至上百束时，这一锁相技术的优势将迅速凸显
用概念的单频抖动法锁相技术。 ２．２单频抖动法锁相技术
单频抖动法相干合成原理如图３所示，系统
设置与图２相同，只是锁相算法不同。
光电探测器，而且相位控制速度不受合成光束数 量限制，但是需要对各路光束进行高频相位调制， 随着合成路数的增加，将会出现频率资源短缺，相 位控制系统设计难度增大等问题。基于上述情 况，本文基于抖动法，对相位控制技术进行了
Ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｃｏｈｅｒｅｎｔ
ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ
ＭＡ Ｙａｎｘｉｎｇ，ＳＩ Ｌｅｉ，ＺＨＯＵ Ｐｕ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｌｉｎ，ＺＨＡＮＧ Ｋａｎ，ＺＨＡＯ Ｈａｉｃｈｕａｎ，ＸＵ，Ｘｉａｏｊｕｎ，ＺＨＡＯ ｒｉｊｕｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ
降［１ ０｜。基于多抖动法的相干合成也只需要一个
多抖动法要求采用多个调制频率，为了使相 位控制系统具有较大的控制带宽，这些调制信号
之间必须保持一定的频率间隔。在进行大数量光
束相干合成时将会占用大量的频域资源，大大增 加了信号处理电路的制作难度和实验的复杂程 度。为此，我们在文献［１２］中提出了基于时分复
出来。
（ｂ）闭环
（ｂ）ｃｌｏｓｅ・ｌｏｏｐ
摘要：光纤激光的相干合成是获得高功率和高光束质量激光的重要途径，也是当前激光领域的研究热 点之一。文章针对基于ＭＯＰＡ方案的光纤放大器相干合成系统，对抖动法相位锁定技术、光束拼接技术和压 电陶瓷相位调制器等关键技术和器件进行了详细介绍，为高能光纤激光相干合成的进一步发展提供参考。 关键词：光纤激光；相干合成；相位锁定；光束拼接；相位调制器 中图分类号：ＴＮ２４８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—２４８６（２０１２）０１—００３８—０５
ｗｉｔｈ ｍｕｌｔｉ—ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
多抖动法的工作原理如下：信号处理电路首 先在各路光束的相位调制器上分别施加一个频率 不等的高频小幅相位调制信号（如图２所示），它