無錫光谷光電科技有限公司

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光纖激光器的出現使得相干合成技術獲得了突飛猛進的發展。其原因除了光纖激光器本身的獨特優勢、緊湊的結構特別適合于相干合成和百千瓦戰術使用的需求外，光纖通信商業推廣過程中配套產生的幾種器件(即光纖熔錐耦合器、多芯光纖、帶尾纖的相位調制器與聲光移頻器等)起到了至關重要的作用。光纖熔錐耦合器、多芯光纖使得基于激光能量注入耦合和倏逝波耦合的被動相位控制十分便利，帶尾纖的相位調制器與聲光移頻器使得主動相位控制能夠具備兆赫茲量級的控制帶寬，可以用于控制大功率條件下的相位起伏，實現鎖相輸出。
研究人員在探索和實踐中不斷推陳出新，提出了不同機理、不同類型的相干合成實現方式并進行了實驗驗證，相干合成技術以前所未有的速度取得了一系列突破性進展。2003年，美國NorthropGrumman公司和麻省理工學院的J.Anderegg等實現了4路瓦量級和2路十瓦量級光纖激光相干合成。2004年，HRL實驗室的H.Bruesselbach等實現了7路瓦量級光纖激光相干合成。2006年，NorthropGrumman公司和美國空軍研究實驗室的J.Anderegg等實現了4路百瓦量級和9路十瓦量級光纖激光相干合成。2006年，NorthropGrumman公司的G.D.Goodno等以光纖激光作為種子源，利用LiNbO3相位調制器進行主動相位控制實現了2路萬瓦級板條放大器的相干合成，輸出功率為19kW。2008年通過技術改進實現了2路萬瓦級板條放大器相干合成，輸出功率達到30kW。2009年3月，NorthropGrumman公司的J.Marmo等以光纖激光作為種子源，利用LiNbO3相位調制器進行主動相位控制實現了4路和7路萬瓦級板條放大器的相干合成，輸出功率為63kW和105.5kW。
研究人員花費6年左右的時間實現了從瓦量級到十萬瓦量級質的飛躍，這在相干合成乃至高能激光發展史上都具有里程碑式的重要意義。與此同時，國內外研究人員也在不斷地歸納總結這些相干合成實現方式，形成了大量綜述性文章和報道，為后續人員的研究提供了寶貴的經驗。
值得注意的是，盡管光纖激光相干合成的技術方案很多，但目前獲得百瓦級以上高功率輸出的大都由主動相位控制多路MOPA結構光纖放大器相干合成的方案實現。NorthropGrumman公司J.Anderegg等對4路百瓦級光纖放大器進行相干合成獲得了470W的總功率輸出；美國空軍研究實驗室T.M.Shay等對5路百瓦級光纖放大器進行相干合成獲得了725W的總功率輸出。截至目前，僅用光纖激光作為單元模塊進行相干合成獲得的總輸出功率依然沒有突破千瓦級，其根本原因在于：研究人員普遍認為主動相位控制相干合成要求各路單元光束單頻、線偏振輸出，而受限于SBS等因素的影響，單頻摻鐿光纖放大器的輸出功率多年來一直未突破500W，摻銩單頻光纖激光。因此，根據現在的技術發展水平及單頻單模激光的功率極限，如僅以單頻線偏振光纖放大器作為組成模塊構建百千瓦級高能激光系統，需要對多路激光進行合成，無疑大大增加了系統的復雜性，提高了對控制系統的技術需求。為實現用光纖激光作為單元模塊進行相干合成獲得百千瓦級高能激光輸出的目標，近兩年來，研究人員將工作重點放在提升單鏈可相干合成的光纖激光模塊和相干合成控制系統性能上。

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