光纤激光相控阵相干合成技术研究进展

主要介绍了近年来光纤激光相控阵相干合成技术的发展现状,总结了中国科学院光电技术研究所在这方面的最新研究成果,包括基于振幅调制的光纤激光相控阵相干合成能力优化、光纤激光相控阵实现收发一体相干合成、光纤激光相控阵的目标在回路相干合成、光纤激光相控阵在大气湍流下实现耦合接收光束的共相合束、基于多孔径波前探测的相干合成方法、基于自适应光纤准直器和微透镜阵列的光束大角度高精度连续寻址扫描等。以上研究工作将促进光纤激光相控阵技术朝向更多单元、更高功率、更远距离等方向演进,并推动其与激光大气传输、空间激光通信、自适应光学等理论和应用的结合与发展。

57孔径光纤激光相控阵自适应光学系统实现经2km大气传输的目标在回路相干合成

当前,光纤相控阵体制的激光相干合成技术在合成路数和合成功率方面都取得了突破,根据公开文献报道,最多合成路数和最高合成功率已分别达到107路和20 kW。但是,该技术离实际的激光传输应用还有一定差距,必须要解决等效大口径问题、共形发射问题、湍流补偿问题以及实现轻量化和低成本的问题。光纤激光相控阵自适应光学(AO)系统通过对子孔径波前活塞和倾斜相位的主动操控和闭环补偿有望解决以上问题,实现阵列激光的高效传输及其在目标处的相干合成,是近期该领域的研究热点。