光纤激光相位锁定研究：压电陶瓷与电光调制器双通道伺服反馈实验

"这篇研究论文探讨了基于压电陶瓷与光纤电光调制器双通道伺服反馈的激光相位锁定技术在提升光纤激光源输出功率中的应用。文章中提到，相位控制是多束激光相干合束效率的关键，而主动相位锁定技术能够改善传统外差探测方法。通过使用压电陶瓷和光纤电光相位调制器的双重反馈系统，研究人员成功地实现了1531nm激光的长时间相位锁定，控制精度达到λ/400。实验结果表明，反馈带宽可扩展至220kHz，并且在160秒的平均后，相位锁定的最佳值为0.006°，显示了系统的稳定性和高效性。该技术有望进一步提升光纤激光器的性能，适用于光纤通信、激光切割等多个领域。" 这篇论文详细阐述了光纤激光器的相干合束技术，特别是在克服单根光纤输出功率限制方面的重要性。光纤激光器由于其窄线宽和良好重复性，广泛应用于各种领域。然而，随着功率增加，非线性效应和热效应会导致光束质量下降。为解决这一问题，研究人员采用相位锁定技术，这是一种通过精确控制多束激光相位来提高相干性的方法，从而增强合束效率和输出功率。 论文介绍了基于压电陶瓷和光纤电光调制器的双通道伺服反馈系统，这种系统能独立控制同一激光源产生的两路激光相位，实现了长时间的高精度相位锁定。压电陶瓷用于机械相位调整，而光纤电光调制器则提供了电气控制，两者结合扩大了反馈带宽。通过选择适当的PID（比例积分微分）控制参数，他们能够将反馈带宽拓宽到220kHz，这是由PID控制器的自身带宽所决定的极限。 实验结果展示了相位锁定的优异性能，相位控制精度达到了0.88°以内，即λ/400的相位精度，经过长时间平均后，相位锁定的最佳值仅为0.006°，这反映了实验装置的稳定性和高精度。这种双通道伺服反馈系统结构简洁，运行稳定，为相干合束技术提供了有力的支持。 这项工作不仅对光纤激光器的功率提升和光束质量改善具有重要意义，还为相干合束领域的理论研究和技术发展提供了新的视角和实用方案。其潜在的应用范围包括但不限于光纤通信、精密加工、国防安全等多个高科技领域。