[發(fā)明專利]基于棱鏡的光纖激光陣列相干合成準(zhǔn)直器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811201902.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN109239939B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬閻星;張鳴謙;奚加超;馬鵬飛;粟榮濤;陳子倫;吳堅(jiān);周樸;司磊;許曉軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/30
• 分類號(hào): G02B27/30;G02B27/10;G02B27/12
• 代理公司: 長(zhǎng)沙國(guó)科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.基于棱鏡的光纖激光陣列相干合成準(zhǔn)直器，其特征在于：包括依次設(shè)置的光纖端帽陣列、透鏡組和棱鏡，光纖端帽陣列由N個(gè)且呈陣列分布的光纖端帽組成，N個(gè)光纖端帽所形成的陣列是蜂窩狀的六角密積陣列或方陣陣列，光纖端帽陣列中的相鄰光纖端帽間的間距相等且均為Δ，光纖端帽的直徑須小于相鄰光纖端帽間的間距Δ，光纖端帽陣列置于透鏡組的焦平面上，透鏡組的另一側(cè)設(shè)置有棱鏡，呈陣列分布的N個(gè)光纖端帽中位于光纖端帽陣列中心的中間光纖端帽與透鏡組以及棱鏡同軸線；

所述透鏡組的等效焦距f由下式確定：

其中，ω是經(jīng)透鏡組準(zhǔn)直后的光束束腰半徑；NA是光纖端帽尾纖的數(shù)值孔徑，k是比例系數(shù)；

棱鏡與透鏡組的距離L由下式確定：

L、Δ互為反比例關(guān)系；

棱鏡的入射面為平面，入射面上鍍有輸出激光波長(zhǎng)的增透膜；棱鏡的出射面包含N個(gè)不同的單元光束出射面，每一個(gè)單元光束出射面上均鍍有輸出激光波長(zhǎng)的增透膜；每一個(gè)單元光束出射面對(duì)應(yīng)一路由光纖端帽輸出的光束，且各單元光束出射面的尺寸大于或等于其所對(duì)應(yīng)的光束尺寸，對(duì)于N路光束中的第i路光束所對(duì)應(yīng)的單元光束出射面，該單元光束出射面與棱鏡入射面所在平面的角度由下式確定：

其中，n為棱鏡所采用的制作材料的折射率；θ_i為第i路光束與透鏡組光軸的夾角，由式確定，式中d_i為第i路光纖端帽與透鏡組光軸的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于棱鏡的光纖激光陣列相干合成準(zhǔn)直器，其特征在于：由N個(gè)光纖端帽輸出的N路激光光束入射到透鏡組上經(jīng)透鏡組輸出，經(jīng)透鏡組輸出的N路光束彼此間存在交叉，棱鏡將經(jīng)透鏡組輸出的N路光束校正為平行光束陣列輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于棱鏡的光纖激光陣列相干合成準(zhǔn)直器，其特征在于：所述光纖端帽陣列、透鏡組和棱鏡均依次固定于支撐鏡筒上由支撐鏡筒支撐。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于棱鏡的光纖激光陣列相干合成準(zhǔn)直器，其特征在于：所述光纖端帽采用商用高功率光纖端帽，光纖端帽尾纖由用戶根據(jù)前端光纖激光器的輸出光纖型號(hào)確定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于棱鏡的光纖激光陣列相干合成準(zhǔn)直器，其特征在于：透鏡組的口徑須大于入射到其上的N路陣列光束所形成的陣列光斑的尺寸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的基于棱鏡的光纖激光陣列相干合成準(zhǔn)直器，其特征在于：所述棱鏡由一塊玻璃或水晶一體化加工而成。