双光束光纤激光器相干合成仿真及实验研究
2014-07-13李发丹郭会娜孙建国
激光技术 2014年4期
关键词:实验
李发丹,郭会娜,孙建国,张 兵,冯 光
(中国电子科技集团公司第二十七研究所,郑州450047)
引 言
光纤激光器作为最先进的激光器早已出现,但是发展一直比较缓慢,一直到以双包层光纤为基础的包层抽运技术[1-2]出现后,光纤激光器输出功率才真正意义上从低功率发展到高功率输出,单根连续光纤激光器输出已经超过千瓦[3],甚至IPG公司已经研发出了商业上万瓦的光纤激光器。虽然激光器技术发展迅速,单根光纤激光器输出功率也突破万瓦,但是由于光纤材料本身的热耐受性,功率不可能无限制提高,理论上单模光纤最高功率不可能超过1MW,而且由于光纤内激光功率密度的提高,会出现各类严重的喇曼散射、布里渊散射等非线性效应。因而单纤最终输出功率受到限制,光束质量也在高功率条件下难以保证[4]。所以就发展了各种组束合成技术,其中将多个光纤激光器的进行相干合成的是获得高功率、高光束质量激光输出的有效途径之一[5-6]。光纤激光器的相干合成技术的研究已经成国际研究热点[7],国内也进行了大量的纯理论仿真研究[8],但是和实验对比的报道比较少[9]。
本文中给出了实现光纤激光相干合成的双光束试验系统,并在此基础上根据光学合成理论的,建立了简单的激光相干合成的双光束高斯数学表达式,利用MATLAB仿真软件,仿真了各类特定参量条件下的双光束激光相干合成效果图形,对比分析了特定参量的细微变化对相干合成图像的影响,并在此基础上,和实际实验进行了对比,证明了数学理论模型的真实可行性。……
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