[實(shí)用新型]一種基于自適應(yīng)偏振與相位控制的光纖激光陣列組束系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420558187.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN204065562U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃智蒙;唐選;劉倉理;張大勇;王小軍;李劍峰;駱永全;胡奇琪;韓梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號(hào): G02B27/10
• 分類號(hào): G02B27/10;G02B27/28
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

1.一種基于自適應(yīng)偏振與相位控制的光纖激光陣列組束系統(tǒng)，其特征在于：包括光纖種子源模塊、非保偏光纖放大模塊、合束與光電探測(cè)模塊、以及主動(dòng)偏振與相位控制模塊；其中

光纖種子源模塊：產(chǎn)生種子光并將種子光分為多路子光束；

非保偏光纖放大模塊：用于將各個(gè)子光束進(jìn)行功率放大；

合束與光電探測(cè)模塊：用于將放大后的各個(gè)子光束進(jìn)行相干合成輸出，并探測(cè)光束陣列合成的環(huán)圍光強(qiáng)；

主動(dòng)偏振與相位控制模塊：將光電探測(cè)器探測(cè)到的合成光束環(huán)圍光強(qiáng)，作為反饋輸入信號(hào)，并控制光纖放大器陣列的相位與偏振，使得各子光束間的相位與偏振一致，形成閉環(huán)控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)偏振與相位控制的光纖激光陣列組束系統(tǒng)，其特征在于：所述的光纖種子源模塊包括：光纖激光器（1），作為光纖激光輸入端產(chǎn)生種子光；光纖分路器（2），用于將光纖激光器（1）產(chǎn)生的種子光進(jìn)行分束，將一束激光分成多路的子光束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)偏振與相位控制的光纖激光陣列組束系統(tǒng)，其特征在于：所述非保偏光纖放大模塊，包括N路非保偏光纖放大器（15），N為正整數(shù)，用于將經(jīng)過主動(dòng)偏振與相位控制模塊的各個(gè)子光束進(jìn)行功率放大。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)偏振與相位控制的光纖激光陣列組束系統(tǒng)，其特征在于：所述的合束與光電探測(cè)模塊包括：

準(zhǔn)直器陣列（14）：用于將各放大子光束進(jìn)行準(zhǔn)直，使各個(gè)子光束的方向相互平行輸出；

長焦透鏡（3）：將準(zhǔn)直器陣列（14）輸出的相干合成光束進(jìn)行聚焦，并輸出至目標(biāo)；

第一分束鏡（4）：長焦透鏡（3）聚焦后的光束先經(jīng)過第一分束鏡（4）將聚焦后的光束分為兩束，透射光束射向靶目標(biāo)（5），反射光束經(jīng)過偏振分束鏡PBS（6）分成垂直偏振分量與水平偏振分量，其中垂直偏振分量進(jìn)入功率計(jì)（9），水平偏振分量進(jìn)入光電探測(cè)器（11）；水平偏振分量進(jìn)入光電探測(cè)器（11）前還依次經(jīng)過衰減片（7）、第二分束鏡（8），第二分束鏡（8）將水平偏振分量分成兩束，其中透射部分經(jīng)過小孔光闌（16）進(jìn)入到光電探測(cè)器（11），反射部分進(jìn)入到CCD相機(jī)（10）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種基于自適應(yīng)偏振與相位控制的光纖激光陣列組束系統(tǒng)，其特征在于：所述的主動(dòng)偏振與相位控制模塊包括光學(xué)部分和電路部分，其中光學(xué)部分包括各子光束經(jīng)過的光纖波導(dǎo)型鈮酸鋰相位控制器（12）、鈮酸鋰偏振控制器（13），是光束相位與偏振控制的執(zhí)行器件；電路部分包括偏振控制電路和相位控制電路，其將光電探測(cè)器（11）采集到的環(huán)圍光強(qiáng)信號(hào)作為電路輸入信號(hào)控制鈮酸鋰相位控制器（12）和鈮酸鋰偏振控制器（13）的輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于自適應(yīng)偏振與相位控制的光纖激光陣列組束系統(tǒng)，其特征在于：所述的偏振控制電路和相位控制電路包括依次連接的輸入信號(hào)J、衰減電路、AD9244、1#FPGA，其中1#FPGA上連接有延時(shí)撥碼器器，1#FPGA的三個(gè)輸出分別連接至2#FPGA、3#FPGA、4#FPGA，其中2#FPGA的輸出分為兩個(gè)部分：其中7個(gè)通道信號(hào)依次經(jīng)過D/A、IV運(yùn)放、±5V運(yùn)放輸出1-7通道至光纖波導(dǎo)型鈮酸鋰相位控制器（12）進(jìn)行相位控制；2#FPGA的另外4個(gè)通道信號(hào)依次經(jīng)過D/A、IV運(yùn)放、±30V運(yùn)放輸出8-11通道，同時(shí)，3#FPGA輸出12個(gè)通道信號(hào)依次經(jīng)過D/A、IV運(yùn)放、±30V運(yùn)放輸出12-23通道、4#FPGA輸出12個(gè)通道信號(hào)依次經(jīng)過D/A、IV運(yùn)放、±30V運(yùn)放輸出24-35通道，8-35通道共同作用于鈮酸鋰偏振控制器（13）進(jìn)行偏振控制。