空间功率合束中改进的光束指向优化算法研究

发布时间：2025-05-20 01:32

　　自上世纪六十年代激光诞生以来,其作为一项革命性的技术迄今已渗透到几乎所有的自然科学领域,包括物理学、化学、生命科学、医学以及工业生产、国防技术等应用领域中。在激光的利用过程中,功率以及光束质量是激光本身尤为重要的两个方面,但受限于一些非线性效应的影响,当激光输出功率不断提高时,输出光束的光束质量会逐渐下降。激光合束技术的提出正是为了缓解激光本身的这一根本性矛盾。光束指向优化技术是激光合束中的关键性技术之一,除此之外,光束指向优化技术同样也被广泛应用于天文观测、现代精确制导、空间激光通信以及航空照相系统等领域,因而针对光束指向优化技术进行深入的研究具有重要的意义,对其进行深入的探究是实现大功率激光合束技术的一条必由之路。本文选取应用于空间功率合束中的光束指向控制的改进后的优化算法作为主要的研究内容。对光束指向优化技术中存在的一系列关键性问题进行了深入研究,包括激光的大气传输时光束指向受到湍流影响的问题以及指向优化控制算法的改进等。重点分析了激光大气传输过程中受湍流影响产生并对合束系统影响较大的效应,包括平均光场、光束扩展以及光斑漂移。并且对合束系统进行了仿真实现,验证了传统算法在合束系统中...

【文章页数】：164 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.3MOPA结构的空间功率相干合成系统

第1章绪论馈，从而控制锁相器件完成锁相。其中主要的控制方法包括外差法[55;56]、多法[57;58]及SPGD算法[59-62]。相较于主动锁相技术来说，被动锁相技术在低下虽获得了较好的结果，但在激光数量以及激光输出功率逐渐提高时，合束以及输出的光束质量会降低，因而....

图1.6多VBG级联光谱合束结构

[79]。2008年，项目组利用此套级联机构实现了5路光纤激光合束，输出功率达770W，合束效率达93%，此套级联机构如图1.6所示[80]。2011年，德国耶拿大学的研究人员利用平面光栅实现了四路激光总输出8.2kW的光谱合束，合束效率高达99%，为目前公开报道的最高水平，但由....

图1.10APPLE系统发射子孔径示意图

图1.10APPLE系统发射子孔径示意图re1.10Theschematicdiagramof‘APPLE’s直器构想最早由LeonidA.Beresnev等人于由压电片连接的横梁支撑，通过对压电，从而改变光纤头在发射面的位置，实器的整体结构示意列于图1....

图1.13快速反射镜工作原理示意图

图1.13快速反射镜工作原理示意图Figure1.13Theprinciplediagramoffaststeeringmirror美国海军实验室的ChristopherC.Wilcox等人将一个一个双轴的偏摆平台上，构成一个可同时对光束指向2]。装置如图....

本文编号：4046639