光纤激光非相干组束技术进展与应用前景

光纤激光非相干组束技术在2010年是一项前沿且快速发展的工程技术，它利用光纤激光的独特性质，如高效率、小型化和优良的光束质量，为定向能武器系统，特别是机载激光武器提供理想的光源。该技术的核心在于通过多种组束方案实现激光能量的高效集中，如外腔组束、P TR布拉格光栅组束和自适应光学元件组束。 外腔组束依赖于外部光学腔体来调控激光束，通过精确的设计可以实现激光波长的精确控制。P TR布拉格光栅组束则是利用光栅结构对不同频率的激光进行分束和重新组合，形成单一的输出。自适应光学元件组束则利用动态调整的光学元件，能够补偿激光传输过程中因大气条件变化导致的畸变，这在需要长距离传输和对环境稳定性要求高的场合，如定向能武器系统，显得尤为重要。 文章详细探讨了各种组束方案的原理和实际应用，强调了单模激光在大气影响下传输稳定性的优势。作者认为，要实现100千瓦量级的高功率组束激光，关键挑战包括提高单根光纤激光器的功率输出，解决高功率下组束元件的形变问题，以及优化多阵元的组束设计。这些技术突破对于推动光纤激光器在军事领域的广泛应用至关重要。 当前，随着大模面积双包层光纤的出现和高功率二极管抽运技术的进步，单根光纤激光器的输出功率已经有了显著提升，但进一步的突破面临着物理限制。非相干组束技术作为一种解决方案，不仅解决了单根激光器功率提升的难题，还能改善光束质量，使得激光束的能量密度得以大幅度提高。 光纤激光非相干组束技术的研究和发展，对于提升激光武器系统的性能，特别是在高功率、远距离传输和对抗环境干扰方面，具有重要的战略价值。随着技术的不断进步，我们期待在未来看到更高功率、更稳定的组束激光应用在更广泛的领域。