全光纤环被动锁相技术提升激光相干合成性能

本文研究了全光纤结构的光纤环被动锁相相干合成技术，这是一种创新的光纤光学系统设计。作者在国防科学技术大学光电科学与工程学院构建了一个基于自制光纤放大器的实验平台，实现了四路光纤激光的全光纤被动锁相相干合成。这种技术的关键在于利用光纤的固有性质，如光的传播、放大和相位调控，来实现多个激光源的精确同步。 研究内容主要包括系统的开环和闭环性能测试。在开环状态下，系统输出功率波动范围较大，从71至271毫瓦，这表明在没有外部反馈控制的情况下，相位稳定性有所欠缺。然而，当系统进入闭环模式后，输出功率稳定在412毫瓦，相比于开环平均功率提高了2.1倍，显示出显著的相位锁定效果。这证明了全光纤被动锁相方案的有效性，能够实现激光光源之间的高效协同工作。 此外，该系统具有较高的锁相带宽，超过50千赫兹，这意味着它在动态环境中能保持稳定的相位同步，这对于许多需要高精度和稳定性应用（如光纤通信、精密测量或激光加工）至关重要。未来，通过提升各路光纤放大器的功率和选用更高功率承载能力的合束器，有望进一步提升相干合成的输出功率。 文章关键词包括光纤光学、光纤激光、相干合成、全光纤以及被动锁相，这些关键词突出了研究的核心技术和方法。整个研究不仅提供了理论基础，也为实际应用中的全光纤相干合成系统设计和优化提供了宝贵的实践经验。 总结来说，这篇论文是光纤技术领域的一项重要贡献，它展示了全光纤结构在提高激光相干性、稳定性和功率输出方面的潜力，为高性能光纤激光系统的未来发展开辟了新的路径。