The successful demonstrations of coherent beam combination (CBC) system show a way to achieve high-brightness beyond the limit of single laser source,which can maintain a good beam quality in the present system.The coherent beam combining with active phase locking of the optical parameter oscillator(OPO) array can expand the applications of the CBC technique and reveal a great potential of coherent beam combination in the area of nonlinear frequency conversion. . The nonlinear relevance of the optical phase in the OPO array will be studied and its theory model will be established.The coherent beam combination with active phase locking of the optical parameter oscillator array can be obtained using a novel control method with a high speed and parallel process-multilevel phase dithering algorithm and the phase modulators in the front of amplifiers to modulate the phase of fundamental frequency beams.The difficult problem of the active phase locking of the optical parameter oscillator array can be solved by the research of nonlinear relevance mechanism of the optical phase in the OPO array.This project will explore a technique for coherent beam combination of mid-infrared laser beams wich has the potential to be scaled to a large-scale array with high output power and good beam quality.
相干合成,能够在保证现阶段系统光束质量的前提下扩展功率,具有实现高亮度激光器的重要应用价值。通过调节基频光相位,实现光参量振荡光束主动锁相相干合成,可以拓展相干合成技术的应用范围,揭示相干合成技术在非线性频率变换领域的巨大潜力。. 本课题拟研究光参量振荡器阵列光束间相位的非线性关联性,建立中红外激光阵列相位非线性关联的理论模型,掌握其基本物理规律,并结合高速并行化的相位控制新方法-多相位扰动法,通过置于放大器前端的相位调制器调节基频光相位以锁定中红外光参量振荡器阵列光束间的相位,实现中红外光波的相干合成,解决多组束光参量振荡器阵列光束主动相位控制的难题。探索一条可实现定标放大的中红外激光相干合成技术途径。
总结了中红外参量振荡器阵列光场相位非线性关联机理与调控新方法研究课题完成情况。本课题经过三年的研究,建立了中红外光参量放大器阵列相位变化的非线性关联理论模型,对光参量放大器和光参量振荡器光束阵列相位演化规律进行了理论分析。建立了基于多相位扰动法的激光光束之间相位锁定过程的数学模型,掌握理论设计方法。实验上通过置于放大器前端的相位调制器调节种子信号光相位并利用多相位扰动法高速并行化的优点以及基频泵浦光与光参量放大中红外光束的相位非线性关联性,以锁定中红外信号光束间的相位,实现了两路中红外光相干合成。本课题的研究解决了光参量放大器阵列光束主动相位控制的难题,探索处一条可实现定标放大的中红外激光相干合成技术途径。
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数据更新时间:2023-05-31
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