[發明專利]相干合束系統和方法有效
| 申請號： | 201610132600.2 | 申請日： | 2016-03-09 |
| 公開（公告）號： | CN105633798B | 公開（公告）日： | 2018-10-19 |
| 發明（設計）人： | 佟存柱;孫方圓;舒世立;吳昊;汪麗杰;彭航宇;王立軍 | 申請（專利權）人： | 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 |
| 主分類號： | H01S5/40 | 分類號： | H01S5/40 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產權代理有限公司 11227 | 代理人： | 王寶筠 |
| 地址： | 130033 吉林省長春*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 相干 系統 方法 | ||
1.一種相干合束系統，其特征在于，包括激光器陣列以及依次位于所述激光器陣列出光光路上的聚焦透鏡、亞波長光柵、空間濾波器和耦合鏡；
所述激光器陣列包括多個激光器，用于出射平行的多束激光；
所述聚焦透鏡用于將所述多束激光會聚至所述亞波長光柵上，并使所述激光器出射的激光的光路與所述亞波長光柵上相應級次衍射光的光路重合；
所述亞波長光柵位于所述聚焦透鏡的焦平面處，用于將所述多束激光合成一束光，將所述耦合鏡的反射光分成多束光并分別反饋至所述激光器，以鎖定所述激光器的波長和相位；
所述空間濾波器用于過濾所述合成的一束光中的高級次衍射光，透射所述合成的一束光中的零級次衍射光；
所述耦合鏡用于輸出部分所述零級次衍射光，并將部分所述零級次衍射光反射至所述亞波長光柵。
2.根據權利要求1所述的相干合束系統，其特征在于，所述激光器的個數為2M+1，其中，M為所述亞波長光柵的衍射級次。
3.根據權利要求1所述的相干合束系統，其特征在于，所述亞波長光柵為一維周期結構，且所述亞波長光柵的周期T滿足：(M+1)λ/ns≤T≤(M+3)λ/ns，其中，M為所述亞波長光柵的衍射級次，λ為入射光的波長，ns為所述亞波長光柵的折射率。
4.根據權利要求1所述的相干合束系統，其特征在于，所述激光器陣列還包括多個準直透鏡，每一個所述準直透鏡設置在一個所述激光器的出光面，用于對所述激光器出射的激光進行準直。
5.根據權利要求1所述的相干合束系統，其特征在于，所述激光器陣列中各激光器出射的激光的波長相同，且所述波長的范圍為1550nm～5000nm。
6.根據權利要求1所述的相干合束系統，其特征在于，所述亞波長光柵是在二氧化硅襯底、雙拋硅襯底或雙拋砷化鎵襯底上刻蝕形成的。
7.根據權利要求1所述的相干合束系統，其特征在于，所述空間濾波器為光闌。
8.根據權利要求4所述的相干合束系統，其特征在于，所述準直透鏡的入光面和出光面具有減反射膜；所述亞波長光柵的入光面和出光面具有減反射膜。
9.根據權利要求1所述的相干合束系統，其特征在于，所述耦合鏡的入光面具有增反射膜，所述耦合鏡的出光面具有減反射膜。
10.一種相干合束方法，其特征在于，應用于權利要求1～9任一項所述的相干合束系統，包括：
激光器陣列出射平行的多束激光；
聚焦透鏡將所述多束激光會聚至所述亞波長光柵上，并使所述激光器出射的激光的光路與所述亞波長光柵上相應級次衍射光的光路重合；
亞波長光柵將所述多束激光合成一束光；
空間濾波器過濾所述合成的一束光中的高級次衍射光，透射所述合成的一束光中的零級次衍射光；
耦合鏡輸出部分所述零級次衍射光，并將部分所述零級次衍射光反射至所述亞波長光柵，使所述亞波長光柵將所述反射光分成多束光并分別反饋至所述激光器，以鎖定所述激光器的波長和相位，實現相干合束。
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