用戶名: 密碼: 驗(yàn)證碼:

美國(guó)實(shí)現(xiàn)高功率光纖激光器相干耦合輸出

訊石光通訊網(wǎng)   發(fā)布時(shí)間:2008/12/29 10:51:11   編者:iccsz    
摘要：多個(gè)高功率光纖激光器組成的激光列陣具有實(shí)現(xiàn)幾 萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)瓦的功率輸出的潛力，從而提供了意義十分重大的軍事用途。實(shí)際上，高功率光纖激光器作為激光武器在美國(guó)、德國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家業(yè)已浮出水面，并 且都在緊鑼密鼓地測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在美國(guó)新墨西哥州Albuquerque市管制能量專業(yè)學(xué)會(huì)（DEPS）主辦的梅固體和半導(dǎo)體激光技術(shù)審驗(yàn)室里，由來(lái)自 Northrop Grumman航空技術(shù)研究所的研究人員對(duì)由7個(gè)高功率光纖激光器組成的基于多個(gè)摻鐿保偏單模光纖放大器的激光器陣列示范了該所取得的 重大突破。這個(gè)單個(gè)輸出155W的光纖激光器曾經(jīng)是相干激光耦合的記錄，并且應(yīng)該能夠很快取得更大的突破。
    多個(gè)高功率光纖激光器組成的激光列陣具有實(shí)現(xiàn)幾 萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)瓦的功率輸出的潛力，從而提供了意義十分重大的軍事用途。實(shí)際上，高功率光纖激光器作為激光武器在美國(guó)、德國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家業(yè)已浮出水面，并 且都在緊鑼密鼓地測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在美國(guó)新墨西哥州Albuquerque市管制能量專業(yè)學(xué)會(huì)（DEPS）主辦的梅固體和半導(dǎo)體激光技術(shù)審驗(yàn)室里，由來(lái)自 Northrop Grumman航空技術(shù)研究所的研究人員對(duì)由7個(gè)高功率光纖激光器組成的基于多個(gè)摻鐿保偏單模光纖放大器的激光器陣列示范了該所取得的 重大突破。這個(gè)單個(gè)輸出155W的光纖激光器曾經(jīng)是相干激光耦合的記錄，并且應(yīng)該能夠很快取得更大的突破。
 
    本次示范的前期工作得到了美國(guó)空軍的全 力支助，有美國(guó)國(guó)防部高能合作技術(shù)辦公室贊助，同時(shí)洛杉磯的Northrop Grumman也分擔(dān)了部分成本費(fèi)用。該計(jì)劃有美國(guó)政府和軍方共同籌劃，致力于發(fā)展基于如固態(tài)板條式Nd:YAG激光器和光纖激光器等技術(shù)的軍事應(yīng)用。固態(tài)激光器已成為化學(xué)激光器在戰(zhàn)場(chǎng)上的優(yōu)秀備選方案，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈防御、軍艦護(hù)航、目標(biāo)射擊和攻擊地面目標(biāo)。而作為目前世界上最先進(jìn)的固態(tài)激光器―光纖激光器具有無(wú)以倫比的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：更高的轉(zhuǎn)換效率、更簡(jiǎn)單的射擊和后勤支持、優(yōu)秀的光束質(zhì)量及更大的散熱面積，從而成為現(xiàn)代激光武器的發(fā)展主流和未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的無(wú)敵殺手。
 
    由Michael Wickham負(fù)責(zé)的 Northrop Grumman示范研究組研制了一個(gè)基于厚重平行原理設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)裝置。主振蕩期（MO）是一個(gè)帶有被調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電流的分布反饋激光器，該激光器能夠發(fā)出一束光譜極寬的激光來(lái)那些影響輸出功率的受激布里淵散射和四波混頻寄生的非線性效應(yīng)。主振蕩器發(fā)出的激光被分成8路：1路為參考臂，另外 7路為放大信號(hào)臂。
 
    參考臂在一個(gè)聲光布拉格晶格里產(chǎn)生了頻移，然后每個(gè)信號(hào)臂的采樣于參考光束進(jìn)行干涉，產(chǎn)生一個(gè)外差拍狀跳動(dòng)波形用來(lái)測(cè)量相對(duì)參考臂的相位。每個(gè)臂的相位均通過(guò)一個(gè)控制電壓調(diào)節(jié)成獨(dú)立的鈮酸鋰波導(dǎo)相位調(diào)節(jié)器。
 
    在功率放大器之前，兩套前置輸出3W以上的功率，然后通過(guò)光纖輸出端，泵浦光被注射到功率放大器中，最后每束信號(hào)輸出光被引導(dǎo)到一個(gè)輸出列陣和修正相位的棱鏡上。試驗(yàn)中，只有一個(gè)信號(hào)臂的激光得到最優(yōu)化，達(dá)到輸出50W的最初設(shè)計(jì)目標(biāo)。而整體上實(shí)際得到的155W功率只是由于受到了所能得到的光泵浦功率的限制。隨著更多單元激光器的加入，應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)修正性能下降。
 
    “我們將在今年夏天或秋天把所有的7個(gè)光纖激光器組件一起調(diào)好相 位”，該研究組的Jackie Gish主任如是說(shuō)。他提到，研究組已經(jīng)完成了4個(gè)小功率光纖激光器的一起調(diào)相，實(shí)際上已經(jīng)不存在技術(shù)障礙已經(jīng)能確保成功完成該研究項(xiàng)目，并且在輸出總功率方面沒(méi)有真正上限。她們下一步工作將是如何巴整套裝置做得更小。
 
    這些光纖激光器是基于Nufern 公司的摻鐿保偏雙包層光纖研制出來(lái)的由David Machewirth領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)Nufern研究組也在該實(shí)驗(yàn)室展示了他們的設(shè)計(jì)圖紙，略述了他們用于激光耦合的大模場(chǎng)光纖的基本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。該公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了“熊貓”型光纖，其數(shù)值功率小到0.06，包層吸收效率超過(guò)3dB/m(976nm波長(zhǎng))，斜坡效率達(dá)到77％。光纖的大模場(chǎng)和保偏特性是克服非線性效應(yīng)和實(shí)現(xiàn)激光高度耦合的至關(guān)重要的要求。（曾聰）
內(nèi)容來(lái)自：光電新聞網(wǎng)
本文地址：http://getprofitprime.com//Site/CN/News/2008/12/29/20081229025203185000.htm 轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留文章出處
關(guān)鍵字: 光纖激光器
文章標(biāo)題:美國(guó)實(shí)現(xiàn)高功率光纖激光器相干耦合輸出
【加入收藏夾】  【推薦給好友】 
免責(zé)聲明：凡本網(wǎng)注明“訊石光通訊咨詢網(wǎng)”的所有作品，版權(quán)均屬于光通訊咨詢網(wǎng)，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。 已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
※我們誠(chéng)邀媒體同行合作！ 聯(lián)系方式：訊石光通訊咨詢網(wǎng)新聞中心　電話：0755-82960080-188   debison