[發明專利]一種用于生成大激光功率的方法及激光系統

有效

• 申請號: 201580056586.6
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN107112713B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: V·克爾梅納;A·德法爾熱·貝泰勒摩;保羅·阿曼德;約爾·拜諾伊什特;大衛·卡貝亞;A·巴塞勒麥;大衛·賽博瑞蒂;讓·尤徹·蒙塔涅
• 申請（專利權）人: 西萊斯激光工業公司;國家科學研究中心;利摩日大學
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13;H01S3/23
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王琳;姚開麗

本發明涉及一種用于生成大激光功率的方法及系統。根據本發明，多個基本激光束(f_i)被生成，其相位通過實現相位對比濾波設備(8)的矩陣方程的電光反饋回路(6，7i，8i，9)來進行調節。

技術領域

本發明涉及一種用于生成大激光功率的方法及激光系統。

背景技術

眾所周知，為了生成大激光功率，首先，可生成多個基本激光束，然后，在一定距離處整體(puis utiliser en blocàdistance)使用該多個基本激光束或者將因此生成的激光束聚集在一起以獲得激光功率，基本光束的數量越多，總的激光功率越大。

然而，為了使得所獲得的激光功率能夠最佳，對于基本激光束而言，具有相同的發射頻率和相同的相位很重要。然而，特別地因為所述基本激光束不能嚴格地遵循相同的路徑，所以在所述基本激光束之間出現相位差。

為了解決該相位差問題，現有文獻EP 2649688描述了一種用于通過將多個發射頻率相同但相位不同的基本激光束組合在一起生成大功率激光束的方法，該方法的區別在于：

-通過相位對比空間濾波將每一個基本光束的相對相位轉換成光強度水平；

-將與所述基本激光束分別對應的所述光強度水平轉換成相位校正值；以及

-將所述相位校正值分別施加到所述基本激光束；

在該文獻EP 2649688中，在所述基本激光束每次連續通過時，通過所述振蕩器在激光振蕩器本身內對每個基本激光束的相位進行迭代調整。因此，在每個基本激光束向穩態(其中在穩態，基本激光束具有其額定功率)收斂的同時，所有基本激光束一起向全局穩態收斂，其中在該全局穩態，所有基本激光束不僅具有其額定功率，而且具有相對于彼此經完全調節的相位，以使它們后續的組合特別有效。

發明內容

本發明的目的是使得能夠根據“相位差-振幅差”、然后根據“振幅差-待施加到基本激光束的相移”的轉換的迭代過程，在包括多個頻率相同的基本激光束的任何類型的激光器結構中，特別地在已知的采用被分成多個基本激光束的主激光束的MOPA架構(參見例如US 6366356)中實現一種用于對基本激光束相位進行光電調整的方法。

為此，根據本發明，提供了一種用于生成大激光功率的方法，所述大激光功率通過多個頻率相同但相位不同的基本激光束被生成，根據該方法：

·通過應用矩陣方程M的相位對比濾波將所述基本激光束中的每一個的相對相位轉換成光強度水平；

·將獲得的針對所述基本激光束中的每一個的光強度水平轉換成相位校正值；以及

·將所述相位校正值分別施加到所述基本激光束，

其特征在于：

a)從所述基本激光束分別提取構成復數光場的激光束部分，所述激光束部分(p_i)構成復數光場(A_i)，所述復數光場(A_i)具有分別與所述激光束部分(p_i)源自的所述基本激光束(f_i)相同的相對相位并且其中，由所述基本激光束部分p_i構成的復數光場(A_i)形成的集合A根據矩陣方程B＝MA被相位對比濾波，以形成與激光束部分的經濾波部分對應的經濾波的復數光場的集合B；

b)確定由所述激光束部分在濾波前形成的復數場的強度；

c)確定由所述激光束部分在濾波后形成的復數場的強度；