光纤环形腔光反馈被动相干合成系统分析

研究了光纤环形腔光反馈系统的锁相原理和锁相过程,分析了聚焦透镜焦距对锁相速度的影响;基于宽谱放大以及受激布里渊散射效应的数值模型,评估了系统各路之间光程的方差大小、动态相位噪声频率大小,受激布里渊散射效应对系统的选频过程及其稳定性的影响。计算结果表明,选择合适的聚焦透镜焦距,可以获得较快的锁相速度;相位噪声会引起光束质量退化,严重时导致跳模现象发生;高功率输出时,光纤中的受激布里渊散射效应会限制各频率下的峰值强度,并导致更多波长激射以及光束质量退化。理论证明了环形腔光反馈会提供一种模式线宽随反馈次数增加而不断压窄的机制,SBS效应的存在则提供了一种谱线展宽机制,使得实际模式线宽稳定在均衡值。

全光纤光反馈环形腔结构多路激光被动相干合成

提出了基于全光纤光反馈环形腔结构的多路光纤激光相干合成方案,实现了多路激光的被动相干合成。全光纤结构避免了传统孔径拼接输出结构的旁斑能量耗散问题,保证了合成光束的光束质量。开展了实验研究,实现了4路光纤激光的相干锁相输出,获得时域、空域特性均十分稳定的合成光束,合成效率为96.1%,取得较好的合成效果。