光電所在光纖激光的相干組束和傳輸控制方面取得新進(jìn)展

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曉木蟲

光電所在光纖激光的相干組束和傳輸控制方面取得新進(jìn)展

摘要: 　　日前，中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)學(xué)習(xí)所自適應(yīng)光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李新陽(yáng)、耿超課題組在光纖激光相控陣技術(shù)學(xué)習(xí)方面取得新進(jìn)展：以雙向收發(fā)的自適應(yīng)光纖準(zhǔn)直器為基礎(chǔ)模塊，構(gòu)建了整體口徑100 mm的七單元激光收發(fā)陣列（光纖激 ...

　　日前，中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)學(xué)習(xí)所自適應(yīng)光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李新陽(yáng)、耿超課題組在光纖激光相控陣技術(shù)學(xué)習(xí)方面取得新進(jìn)展：以雙向收發(fā)的自適應(yīng)光纖準(zhǔn)直器為基礎(chǔ)模塊，構(gòu)建了整體口徑100 mm的七單元激光收發(fā)陣列（光纖激光相控陣），于湍流環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了光纖激光的相干組束和高效傳輸控制。
　　該學(xué)習(xí)中，科研人員通過對(duì)信標(biāo)光的分孔徑自適應(yīng)耦合接收，實(shí)時(shí)校正各單元孔徑發(fā)射激光傳輸路徑上的波前傾斜像差；將以上方法與光纖激光陣列的主動(dòng)鎖相控制結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)模擬動(dòng)態(tài)湍流下七單元激光束于遠(yuǎn)場(chǎng)的相干合成。實(shí)驗(yàn)中所用的核心像差校正器件——自適應(yīng)光纖準(zhǔn)直器（AFOC）和壓電光纖相位補(bǔ)償器（PZT PC）均為自適應(yīng)光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題組自行研制，并已獲得6項(xiàng)相關(guān)發(fā)明專利授權(quán)。相關(guān)學(xué)習(xí)成果以李楓為第一作者，發(fā)表于IEEE Photonics Journal 和IEEE Photonics Technology Letters。
　　光纖激光相控陣可通過合成單元數(shù)量的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)對(duì)激光發(fā)散角的壓縮；同時(shí)，在體積、重量和功耗等方面優(yōu)于經(jīng)典的整體式單孔徑激光發(fā)射技術(shù)。已有的理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以自適應(yīng)光纖準(zhǔn)直器為基礎(chǔ)模塊的光纖激光相控陣具有補(bǔ)償大氣湍流效應(yīng)的能力。因此，激光相控陣技術(shù)在激光大氣傳輸、空間激光通信、激光雷達(dá)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本學(xué)習(xí)成果的意義在于，首次實(shí)現(xiàn)了光纖激光相控陣的共孔徑高效雙向收發(fā)，結(jié)合本課題組前期在基于光纖器件的相干偏振合成學(xué)習(xí)方面取得的學(xué)習(xí)成果，為激光相控陣技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了重要參考。
　　該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（61675205）、中科院創(chuàng)新基金（CXJJ-15S096）和中科院西部青年學(xué)者等項(xiàng)目的支持。