《激光相干合成》是法国泰勒斯公司的著名光学专家阿尔诺布里尼翁博士联合国际知名激光相干合成技术研究机构推出的一本力作,涵盖了美、英、法、俄、中等多个国家的新科研成果。
《激光相干合成》中详细介绍了实现高功率光纤激光相干合成的各种新方法和实验过程,为实现高功率激光系统提供了充分的理论基础,能使读者系统地了解和掌握实现激光相干合成的多种科学途径。
《激光相干合成》内容详实全面,是目前为数不多的关于激光相干合成技术的力作。
《激光相干合成》适合学习激光技术的大学生、从事激光技术研究的科研人员以及相关光学领域的技术人员阅读和参考。
与传统的单一激光器相比,激光光束合成技术能够大幅提高激光功率,而且能保持激光辐射独特的光谱和空间特性。这种合束激光器因其在工业、环境、国防和科学研究等领域的多种应用而引起极大关注。近来,相干光束合成激光器取得重大进展,总输出功率已达到100kW。分析表明,采用现有最先进激光器进一步提高光束质量和输出功率是可行的。激光相干合成技术对下一代高功率激光器的设计至关重要。本书旨在介绍世界领先团队在激光相干合成领域取得的最新研究成果。
目前,采用高功率激光二极管实现高效率固态激光器已经获得广泛共识。新的二极管泵浦技术能够提高激光效率,通过放大连续波或脉冲激光获得更高能量。但是,由此产生的热负荷会降低光源强度,使光束空间包络质量下降。最近研发的双包层光纤激光器能够通过单模或大模场面积光纤解决上述缺陷,并能保持优良的光束质量。但是光纤的输出功率会受到固有限制,因其损伤阈值或寄生非线性效应会破坏激光辐射。相干激光合成能够克服上述所有缺陷。其方法是将单个激光源或放大器的功率进行相干累加,每一模块都在低于总寄生效应的阈值以下的功率或能量工作。
激光相干合成的关键在于根据要求和应用领域确定最高效的体系结构和技术。因此,本书的主题是综述该领域最先进的成果,旨在为激光及相关领域的科学家和工程师提供指导。激光相干合成技术涉及激光物理学、自适应光学、电子学、光电子学、影像学以及非线性光学等多个学科领域,因此,本书也值得这些相关领域的人员关注。书中详细介绍了每一项技术,重点强调其实际应用,因此,涉及科研和工程应用两个方面。
第一部分中,第1章到第7章详细综述了最具前景的基于主动相位控制的激光相干合成技术。这些技术与自适应光学密切相关,包括外差相位检测技术、随机并行梯度下降(SPGD)算法锁相技术,多抖动技术与单频率抖动技术、成像技术以及干涉测量技术。主动相控相干合成还有其独特的功能,如非机械光束控制和大气湍流补偿。第5章和第6章就这些方面展开讨论。第8章和第9章介绍激光相干合成技术在脉冲和超快激光领域的应用。
第一部分 基于主动相位控制的相干合成
第1章 相干合成高功率激光系统工程
1.1 引言
1.2 相干合束系统的技术要求
1.3 主动锁相控制
1.4 几何光束合成
1.5 高功率相干合束验证
1.6 结论
致谢
参考文献
第2章 基于LOCSET的光纤放大器相干台束
2.1 引言
2.2 单探测器电频标记(LOCSET)相干锁相法
2.3 LOCSET相位误差和通道数量可扩展性
2.4 LOCSET高功率光束合成
2.5 结论
参考文献
第3章 用单频抖动技术实现高功率光纤放大器千瓦级相干合束
3.1 引言
3.2 单频抖动技术
3.3 正弦一余弦单频抖动技术
3.4 总结
参考文献
第4章 用爬山算法实现光纤和半导体放大器的主动相干合成
4.1 用于主动相位控制的爬山控制算法介绍
4.2 基于爬山控制算法的主动相位控制技术应用
4.3 总结
参考文献
第5章 光纤放大器光束相干台成综台技术
5.1 引言
5.2 拼接结构
5.3 主动相干合成大量光纤时的关键元件
5.4 用主动相位控制法合成64路光纤
5.5 数字全息光束合成
5.6 结论
致谢
参考文献
第6章 用自适应光纤阵列系统进行相干光束合成和大气补偿
6.1 引言
6.2 光纤阵列工程
6.3 用与光纤阵列集成的活塞和倾斜控制补偿由湍流引起的相位像差l
6.4 相干光纤阵列在点目标面上锁相
6.5 对面目标的目标面相位锁定.N
6.6 结论
致谢
参考文献
……
第7章 稀土掺杂光纤的折射率变化现象及其在全光纤相干光束合成中的应用
第8章 长脉冲(纳米到微秒)光纤放大器相干光束合成
第9章 飞秒脉冲光束的相干合成
第二部分 被动相位锁定和自组织相位锁定
第10章 基于外腔光束台成的耦合谐振器理论模型
第11章 光纤光束的自组织合成
第12章 光纤激光器的相干合成和相位锁定
第13章 量子级联激光器的腔内合成
第14章 相位共轭自组织相干光束合成
第15章 使用相位控制受激布里渊散射相位共轭镜的相干光束台成