[發明專利]一種被動相干合成激光器的非相位測量自動同步方法

有效

• 申請號: 202110097361.2
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112928582B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 初華;米朝偉;朱孟真;曹海源;黎偉;譚朝勇;韋尚方;陳霞;魏靖松
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/13
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本發明公開了一種被動相干合成激光器的非相位測量自動同步方法，同時采集多路激光光信號，并將激光光信號轉換為激光電信號；將首先采集到的激光電信號作為基準激光電信號，其他的激光電信號作為待校正激光電信號，根據待校正激光電信號和基準激光電信號的超前或者滯后關系，調節待校正激光電信號；本發明適用于兩路或多路激光器的被動相干合成，并且非相位測量，即不測量多路激光的相位(時間)差，通過對整個激光器系統實行電?電閉環控制，自動實現同步。

技術領域

本發明屬于激光同步技術領域，具體涉及一種被動相干合成激光器的非相位測量自動同步方法。適用于兩路或多路激光被動相干合成領域。

背景技術

功率合成是獲得大能量脈沖激光的有效方案，其中,多臺脈沖激光器在時域上實現納秒量級同步是功率合成的關鍵技術。通過查閱已有文獻，例如《一種自適應高精度脈沖激光同步時域控制技術的研究》，以及《高精度多路激光發射同步控制技術研究》，均提到如何控制多路激光同步，但是都存在以下問題：

1、現有技術均需要測量多路脈沖激光之間的時間差，再進行補償。由于激光為納秒量級，現有的測量手段很難精確測量出多路激光之間的時間差。

2、現有技術測量出時間差后，再補償驅動脈沖的時間差，驅動脈沖經過隔離、放大后作用于激光工作物質，再產生激光，這是一個開環過程，極易受到干擾，且整個過程存在器件延時，補償后的激光仍不能做到完全同步。

3、現有技術在補償不同步造成的時間差時，多采用光學器件，如壓電陶瓷等，通過延長或縮短光程，補償不同步的時間差，這是典型的光-光閉環控制。由于激光的持續時間多為ns量級，要測量出時間差并用來反饋控制光學器件，補償光程差，在調試上難度很大，且抗干擾能力差。

發明內容

本發明的目的是在于針對現有技術存在的上述問題，提供一種被動相干合成激光器的非相位測量自動同步方法，適用于兩路或多路激光器的被動相干合成，并且非相位測量，即不測量多路激光的相位(時間)差，通過對整個激光器系統實行電-電閉環控制，自動實現同步。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種被動相干合成激光器的非相位測量自動同步方法，包括以下步驟：

步驟1、同時采集多路激光光信號，并將激光光信號轉換為激光電信號；

步驟2、將首先采集到的激光電信號作為基準激光電信號，其他的激光電信號作為待校正激光電信號，根據待校正激光電信號和基準激光電信號的超前或者滯后關系，利用設定調節時間調整待校正激光電信號對應的待校正激光電源驅動信號，基準激光電信號對應的基準激光電源驅動信號不調整；

步驟3、待校正激光電源驅動信號和基準激光電源驅動信號輸入到激光器驅動電源，激光器驅動電源根據待校正激光電源驅動信號和基準激光電源驅動信號產生對應的待校正驅動電源和基準驅動電源；

步驟4、待校正驅動電源和基準驅動電源驅動對應的激光器的工作物質產生激光。

如上所述的步驟2根據待校正激光電信號和基準激光電信號的超前或者滯后關系，利用設定調節時間調整待校正激光電信號對應的待校正激光電源驅動信號包括以下步驟：

步驟2.1：將待校正激光電源驅動信號進行第一次調整，即將待校正激光電源驅動信號提前設定時間間隔T₀，將待校正激光電源驅動信號和基準激光電源驅動信號輸入到激光器驅動電源，激光器驅動電源根據待校正激光電源驅動信號和基準激光電源驅動信號產生對應的待校正驅動電源和基準驅動電源，待校正驅動電源和基準驅動電源驅動對應的激光器的工作物質產生激光；

步驟2.2：再利用光電傳感器，檢測基準激光電信號和待校正激光電信號，

判斷待校正激光電信號是否仍滯后于基準激光電信號，