Том 32, номер 07, статья № 12

Аннотация:

Рассмотрены методы фазирования каналов излучения для реализации когерентного сложения линейно поляризованных полей узкополосных волоконных лазеров. Показана высокая эффективность работы внутреннего контура обратной связи, основанного на интерференции периферийных участков излучения фазируемых каналов (гауссовых пучков). Этот метод прост в реализации, позволяет масштабировать мощность оптических фазированных решеток и не требует массивных оптических элементов. Приведены формулы для расчета оптической схемы для реализации контура обратной связи и результаты эксперимента по когерентному сложению трех пучков.

Ключевые слова:

волоконный лазер, оптические фазированные решетки, когерентное сложение, контур обратной связи

Список литературы:

1. Bruesselbach H., Wang S., Minden H., Jones D.C., Mangir M. Power-scalable phase-compensation fiber-array transceiver for laser communications through atmosphere // J. Opt. Soc. Am. 2005. V. 22B, N 2. P. 347–353.
2. Fan T.Y. Laser beam combining for high-power, high-radiance sources // IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron. 2005. V. 11, N 3. P. 567–577.
3. Sprangle P., Hafizi B., Ting A., Fischer R. High-power lasers for direct-energy applications // Appl. Opt. 2015. V. 54, N 31. P. F201–F209.
4. Vorontsov M.A., Weyrauch T., Beresnev L.A., Carhart G.W., Liu L., Ashenbach K. Adaptive array of phase-locked fiber collimators: Analysis and experimental demonstration // IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron. 2009. V. 15, N 2. P. 269–280.
5. Vorontsov M.A., Lachinova S.L. Laser beam projection with adaptive array of fiber collimators. I. Basic considerations for analysis // J. Opt. Soc. Am. 2008. V. 25A, N 8. P. A1949–A1959.
6. Shay T.M., Benham V., Baker J.T., Ward B., Sanchez A.D., Culpepper M.A., Pilkington D., Spring J., Nelson D.J., Lu C.A. First experimental demonstration of self-synchronous phase locking of an optical array // Opt. Express. 2006. V. 14, N 25. P. 12015–12021.
7. Anderegg J., Brosnan S., Cheung E., Epp P., Hamilton D., Komine H., Weber M., Wickham M. Coherently coupled high-power fiber arrays // Proc. SPIE. 2006. V. 6102. P. 61020U-1–5.
8. Vorontsov M.A., Carhart C.W., Ricklin J.C. Adaptive phase-distortion correction based on parallel gradient-descent optimization // Opt. Lett. 1997. V. 22. P. 907–909.
9. Bowman D.J., King M.J., Sutton A.J., Wuchenich D.M., Ward R.L., Malikides E.A., McClelland D.E., Shaddock D.A. Internally sensed optical phased array // Opt. Lett. 2013. V. 38, N 7. P. 1137–1139.
10. Roberts L.E., Ward R.L., Sutton A.J., Fleddermann R., de Vine G., Malikides E.A, Wuchenich D.M., McClelland D.E., Shaddock D.A. Coherent beam combining using 2D internally sensed optiсal phased array // Appl. Opt. 2014. V. 53, N 22. P. 4881–4885.
11. Vorontsov M.A., Lachinova S.L., Beresnev L.A., Weyrauch T. Obscuration-free pupil-plane phase locking of a coherent array of fiber collimators // J. Opt. Soc. Am. 2010. V. 27A, N 11. P. A106–A121.
12. Beresnev L.A., Vorontsov M.A., Weyrauch T., Carhart G., Lachinova S.L., Liu J. Experimental study of phase locking of fiber collimators using internal beam-tail interference // Proc. SPIE. 2011. V. 7914. 11 p.
13. Ростов А.П. Контроллер формирователя фазового фронта многоканального лазерного пучка // Оптика атмосф. и океана. Физ. атмосферы: Материалы XXIII Междунар. симпоз. [Электронный ресурс – 1 CD-ROM]. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2017. C. B39–B42.
14. Wagner R.E., Tomlinson W.J. Coupling efficiency of optics in single-mode fiber components // Appl. Opt. 1982. V. 21. P. 2671–2688.