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    光纤激光相控阵技术研究方面取得新进展

    2017-05-27 中科院光电技术研究 分享

    日前,中科院光电技术研究所自适应光学重点实验室李新阳、耿超课题组在光纤激光相控阵技术研究方面取得新进展:以双向收发的自适应光纤准直器为基础模块,构建了整体口径100 mm的七单元激光收发阵列(光纤激光相控阵),于湍流环境下实现了光纤激光的相干组束和高效传输控制。该研究中,通过对信标光的分孔径自适应耦合接收,实时校正各单元孔径发射激光传输路径上的波前倾斜像差;将以上方法与光纤激光阵列的主动锁相控制结合,实现了室内模拟动态湍流下七单元激光束于远场的相干合成。实验中所用的核心像差校正器件—自适应光纤准直器(AFOC)和压电光纤相位补偿器(PZT PC)均为自适应光学重点实验室课题组自行研制,并已获得6项相关发明专利的授权。相关研究成果以李枫为第一作者发表于IEEE Photonics Journal 和 IEEE Photonics Technology Letters。

    光纤激光相控阵可通过合成单元数量的扩展实现对激光发散角的压缩;同时,在体积、重量和功耗等方面优于经典的整体式单孔径激光发射技术。已有的理论和实验结果表明,以自适应光纤准直器为基础模块的光纤激光相控阵具有补偿大气湍流效应的能力。因此,激光相控阵技术在激光大气传输、空间激光通信、激光雷达等领域有着广泛的应用前景。本研究成果的意义在于,首次实现了光纤激光相控阵的共孔径高效双向收发,结合本课题组前期在基于光纤器件的相干偏振合成研究方面取得的研究成果,为激光相控阵技术的实际应用提供了重要参考。

    该工作得到了国家自然科学基金(61675205)、中科院创新基金(CXJJ-15S096)和中科院西部青年学者等项目的支持。

    图1 七单元光纤激光的相干组束和传输控制实验原理图

    图2 相控阵分孔径在倾斜控制开、闭环下的光纤耦合接收效率实验结果

    图3 七单元光纤激光相干组束的传输控制实验结果(远场)

     
     
     
     
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