《激光相干合成》是法國泰勒斯公司的著名光學(xué)專家阿爾諾布里尼翁博士聯(lián)合國際知名激光相干合成技術(shù)研究機(jī)構(gòu)推出的一本力作,涵蓋了美、英、法、俄、中等多個(gè)國家的新科研成果。
《激光相干合成》中詳細(xì)介紹了實(shí)現(xiàn)高功率光纖激光相干合成的各種新方法和實(shí)驗(yàn)過程,為實(shí)現(xiàn)高功率激光系統(tǒng)提供了充分的理論基礎(chǔ),能使讀者系統(tǒng)地了解和掌握實(shí)現(xiàn)激光相干合成的多種科學(xué)途徑。
《激光相干合成》內(nèi)容詳實(shí)全面,是目前為數(shù)不多的關(guān)于激光相干合成技術(shù)的力作。
《激光相干合成》適合學(xué)習(xí)激光技術(shù)的大學(xué)生、從事激光技術(shù)研究的科研人員以及相關(guān)光學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀和參考。
與傳統(tǒng)的單一激光器相比,激光光束合成技術(shù)能夠大幅提高激光功率,而且能保持激光輻射獨(dú)特的光譜和空間特性。這種合束激光器因其在工業(yè)、環(huán)境、國防和科學(xué)研究等領(lǐng)域的多種應(yīng)用而引起極大關(guān)注。近來,相干光束合成激光器取得重大進(jìn)展,總輸出功率已達(dá)到100kW。分析表明,采用現(xiàn)有最先進(jìn)激光器進(jìn)一步提高光束質(zhì)量和輸出功率是可行的。激光相干合成技術(shù)對(duì)下一代高功率激光器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本書旨在介紹世界領(lǐng)先團(tuán)隊(duì)在激光相干合成領(lǐng)域取得的最新研究成果。
目前,采用高功率激光二極管實(shí)現(xiàn)高效率固態(tài)激光器已經(jīng)獲得廣泛共識(shí)。新的二極管泵浦技術(shù)能夠提高激光效率,通過放大連續(xù)波或脈沖激光獲得更高能量。但是,由此產(chǎn)生的熱負(fù)荷會(huì)降低光源強(qiáng)度,使光束空間包絡(luò)質(zhì)量下降。最近研發(fā)的雙包層光纖激光器能夠通過單模或大模場(chǎng)面積光纖解決上述缺陷,并能保持優(yōu)良的光束質(zhì)量。但是光纖的輸出功率會(huì)受到固有限制,因其損傷閾值或寄生非線性效應(yīng)會(huì)破壞激光輻射。相干激光合成能夠克服上述所有缺陷。其方法是將單個(gè)激光源或放大器的功率進(jìn)行相干累加,每一模塊都在低于總寄生效應(yīng)的閾值以下的功率或能量工作。
激光相干合成的關(guān)鍵在于根據(jù)要求和應(yīng)用領(lǐng)域確定最高效的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)。因此,本書的主題是綜述該領(lǐng)域最先進(jìn)的成果,旨在為激光及相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家和工程師提供指導(dǎo)。激光相干合成技術(shù)涉及激光物理學(xué)、自適應(yīng)光學(xué)、電子學(xué)、光電子學(xué)、影像學(xué)以及非線性光學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,因此,本書也值得這些相關(guān)領(lǐng)域的人員關(guān)注。書中詳細(xì)介紹了每一項(xiàng)技術(shù),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)其實(shí)際應(yīng)用,因此,涉及科研和工程應(yīng)用兩個(gè)方面。
第一部分中,第1章到第7章詳細(xì)綜述了最具前景的基于主動(dòng)相位控制的激光相干合成技術(shù)。這些技術(shù)與自適應(yīng)光學(xué)密切相關(guān),包括外差相位檢測(cè)技術(shù)、隨機(jī)并行梯度下降(SPGD)算法鎖相技術(shù),多抖動(dòng)技術(shù)與單頻率抖動(dòng)技術(shù)、成像技術(shù)以及干涉測(cè)量技術(shù)。主動(dòng)相控相干合成還有其獨(dú)特的功能,如非機(jī)械光束控制和大氣湍流補(bǔ)償。第5章和第6章就這些方面展開討論。第8章和第9章介紹激光相干合成技術(shù)在脈沖和超快激光領(lǐng)域的應(yīng)用。
第一部分 基于主動(dòng)相位控制的相干合成
第1章 相干合成高功率激光系統(tǒng)工程
1.1 引言
1.2 相干合束系統(tǒng)的技術(shù)要求
1.3 主動(dòng)鎖相控制
1.4 幾何光束合成
1.5 高功率相干合束驗(yàn)證
1.6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
第2章 基于LOCSET的光纖放大器相干臺(tái)束
2.1 引言
2.2 單探測(cè)器電頻標(biāo)記(LOCSET)相干鎖相法
2.3 LOCSET相位誤差和通道數(shù)量可擴(kuò)展性
2.4 LOCSET高功率光束合成
2.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第3章 用單頻抖動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高功率光纖放大器千瓦級(jí)相干合束
3.1 引言
3.2 單頻抖動(dòng)技術(shù)
3.3 正弦一余弦單頻抖動(dòng)技術(shù)
3.4 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 用爬山算法實(shí)現(xiàn)光纖和半導(dǎo)體放大器的主動(dòng)相干合成
4.1 用于主動(dòng)相位控制的爬山控制算法介紹
4.2 基于爬山控制算法的主動(dòng)相位控制技術(shù)應(yīng)用
4.3 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 光纖放大器光束相干臺(tái)成綜臺(tái)技術(shù)
5.1 引言
5.2 拼接結(jié)構(gòu)
5.3 主動(dòng)相干合成大量光纖時(shí)的關(guān)鍵元件
5.4 用主動(dòng)相位控制法合成64路光纖
5.5 數(shù)字全息光束合成
5.6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
第6章 用自適應(yīng)光纖陣列系統(tǒng)進(jìn)行相干光束合成和大氣補(bǔ)償
6.1 引言
6.2 光纖陣列工程
6.3 用與光纖陣列集成的活塞和傾斜控制補(bǔ)償由湍流引起的相位像差l
6.4 相干光纖陣列在點(diǎn)目標(biāo)面上鎖相
6.5 對(duì)面目標(biāo)的目標(biāo)面相位鎖定.N
6.6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
……
第7章 稀土摻雜光纖的折射率變化現(xiàn)象及其在全光纖相干光束合成中的應(yīng)用
第8章 長(zhǎng)脈沖(納米到微秒)光纖放大器相干光束合成
第9章 飛秒脈沖光束的相干合成
第二部分 被動(dòng)相位鎖定和自組織相位鎖定
第10章 基于外腔光束臺(tái)成的耦合諧振器理論模型
第11章 光纖光束的自組織合成
第12章 光纖激光器的相干合成和相位鎖定
第13章 量子級(jí)聯(lián)激光器的腔內(nèi)合成
第14章 相位共軛自組織相干光束合成
第15章 使用相位控制受激布里淵散射相位共軛鏡的相干光束臺(tái)成