[發(fā)明專利]多光束耦合裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380005287.0
• 申請(qǐng)日: 2013-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN104169777A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 濱本浩一;山田隆弘;H.喬斯羅詹;古瀬裕章;藤田雅之;井澤靖和;河仲準(zhǔn)二;宮永憲明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會(huì)社;財(cái)團(tuán)法人激光技術(shù)綜合研究所;國(guó)立大學(xué)法人大阪大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B26/06
• 分類號(hào): G02B26/06;G02F1/01;H01S3/23;G01J9/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多光束耦合裝置。

背景技術(shù)

在專利文獻(xiàn)1(US專利第7,884,997號(hào))及專利文獻(xiàn)2(日本特開2005－294409號(hào)公報(bào))中記載有將多個(gè)激光耦合而得到高強(qiáng)度的激光輸出的相干光耦合裝置。

在專利文獻(xiàn)1中，為了檢測(cè)多個(gè)激光間的相位差，采用“光外差方式”。具體而言，將由主振蕩器輸出的基本激光分束為參照光和多個(gè)激光。參照光的頻率通過移頻器(optical?frequency?shifter)位移。通過將移頻后的參照光和各激光疊加，產(chǎn)生差拍(拍頻)。基于該差拍的觀測(cè)，求多個(gè)激光間的相位差。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:US專利第7,884,997號(hào)

專利文獻(xiàn)2:(日本)特開2005－294409號(hào)公報(bào)

在采用光外差方式的情況下，要求在參照光和激光之間頻率不同，因此，如上述，移頻器是不可缺少的。但是，這成為裝置復(fù)雜和高成本的原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于，以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可以控制多個(gè)激光各自的相位的多光束耦合裝置。

下面，使用在“用于實(shí)施發(fā)明的方式”中所使用的序號(hào)、符號(hào)說明“用于解決課題的技術(shù)方案”。這些序號(hào)、符號(hào)是為了明確“權(quán)利要求書”的記述和“用于實(shí)施發(fā)明的方式”的對(duì)應(yīng)關(guān)系而以帶括弧的方式附加。但是，在“權(quán)利要求書”所記述的發(fā)明的技術(shù)范圍的解釋中沒有使用這些序號(hào)、符號(hào)。

在本發(fā)明一方面提供多光束耦合裝置(1)。該多光束耦合裝置(1)具備相移部(50)、疊加部(70)、觀測(cè)部(80)、相位控制部(90)。相移部(50)通過使多個(gè)激光(Bb－1、Bb－2、Bb－3)各自的相位位移，生成多個(gè)位移激光(Bc－1、Bc－2、Bc－3)。疊加部(70)通過將多個(gè)位移激光(Bc－1、Bc－2、Bc－3)的每一個(gè)和參照光(Br)疊加，生成多個(gè)疊加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)。觀測(cè)部(80)生成與觀測(cè)多個(gè)疊加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)的每一個(gè)時(shí)出現(xiàn)的空間的干涉圖形的干涉圖形信息(PTN1、PTN2、PTN3)。相位控制部(90)基于對(duì)多個(gè)疊加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)的每一個(gè)得到的干涉圖形信息(PTN1、PTN2、PTN3)，反饋控制相移部(50)的相移，由此，將多個(gè)位移激光(Bc－1、Bc－2、Bc－3)設(shè)定為希望的狀態(tài)。

觀測(cè)部(80)還可以具備以觀測(cè)多個(gè)疊加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)的每一個(gè)的方式設(shè)置的多個(gè)觀測(cè)裝置(81－1、81－2、81－3)。另外，多個(gè)觀測(cè)裝置(81－1、81－2、81－3)各自的(81－i)還可以具備在多個(gè)觀測(cè)位置觀測(cè)對(duì)應(yīng)的一個(gè)疊加激光(Bs－i)的強(qiáng)度的多個(gè)傳感器(82－i1、82－i2)。該情況下，干涉圖形信息(PTN1、PTN2、PTN3)包含在多個(gè)觀測(cè)位置分別觀測(cè)的強(qiáng)度(Ai1、Ai2)。

干涉圖形參數(shù)(Ri)基于在多個(gè)觀測(cè)位置分別觀測(cè)的強(qiáng)度(Ai1、Ai2)定義。該情況下，相位控制部(90)還可以以與多個(gè)疊加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)分別相關(guān)的干涉圖形參數(shù)(Ri)與目標(biāo)值(Rt)一致的方式反饋控制相移部(50)進(jìn)行的相移。

多個(gè)傳感器(82－i1、82－i2)的數(shù)量還可以為2個(gè)。2個(gè)傳感器(82－i1、82－i2)觀測(cè)兩處觀測(cè)位置各自的的強(qiáng)度(Ai1、Ai2)。該情況下，干涉圖形參數(shù)(Ri)取決于兩處觀測(cè)位置之間的強(qiáng)度之比、或梯度、或差。

相位控制部(90)還可以以兩處觀測(cè)位置各自的強(qiáng)度(Ai1、Ai2)相等或?yàn)橐?guī)定的值的方式反饋控制相移部(50)。

本發(fā)明的多光束耦合裝置(1)還可以具備放大多個(gè)位移激光(Bc－1、Bc－2、Bc－3)的每一個(gè)的光束放大部(60)。

本發(fā)明的多光束耦合裝置(1)還可以具備生成基本激光(Ba)的激光振蕩器(10)、和將基本激光(Ba)分束為多個(gè)激光(Bb－1、Bb－2、Bb－3)和參照光(Br)的分束部(20)。

在本發(fā)明的多光束耦合裝置(1)中，由分束部(20)生成的參照光(Br)也可以不通過移頻器而達(dá)到疊加部(70)。

根據(jù)本發(fā)明，能夠以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能夠控制多個(gè)激光各自的相位的多光束耦合裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的多光束耦合裝置的構(gòu)成例的方框圖；

圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的多光束耦合裝置的其它構(gòu)成例的方框圖；

圖3示意性表示參照光和激光的疊加；