平面波前畸变量对激光相干合成效率的影响(特邀)
Plane Wavefront Distortion and Its Effect on Laser Coherent Synthesis Efficiency(Invited)
张豪 1亢兴旺 2刘阳 3关美玲 4温勤 4钟兴林 5王花花 6伍剑 5高禄 6张泽7
作者信息
- 1. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094;北京邮电大学电子工程学院,北京 100876
- 2. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094;中国科学院大学光电学院,北京 100049
- 3. 齐鲁空天信息研究院,山东 济南 250101
- 4. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
- 5. 北京邮电大学电子工程学院,北京 100876
- 6. 中国地质大学(北京)数理学院,北京 100083
- 7. 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094;北京邮电大学电子工程学院,北京 100876;齐鲁空天信息研究院,山东 济南 250101;中国科学院计算光学成像技术重点实验室,北京 100094
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摘要
激光相干合成技术是在遥感和通信等领域中能够同时提升激光功率和保持光束质量的有效技术.其中填充因子是影响激光相干合成和衡量相干合成阵列的重要因素.然而,它却不是完备的.因此,提出采用平面波前畸变量(PWD)作为评估激光相干合成性能的综合参数,该参数综合考虑了光束质量、阵列对准、元件制造误差以及其他因素.通过理论推导平面波前畸变量的表达式,分析该参数对系统合成效率的影响,进一步的仿真和实验测量结果表明,平面波前畸变量可以用于反映激光相干合成的综合效率高低,与桶中功率呈负相关.研究结果表明波阵面调制相干光束组合技术在多孔径激光阵列相干组合系统的实际应用中具有潜在的科学价值.
Abstract
Laser coherent synthesis is an effective technique for enhancing laser power and maintaining beam quality in fields such as remote sensing and communication.The filling factor affects laser coherent synthesis and plays a critical role in assessing coherent synthesis arrays.However,it is not a comprehensive factor.Accordingly,this study introduces plane wavefront distortion(PWD)as an integrated parameter for evaluating the performance of laser coherent synthesis.PWD simultaneously considers factors such as beam quality,array alignment,and component manufacturing errors.Based on the theoretical derivation of the expression for PWD and analysis of its effect on the efficiency of the system,simulations and experimental measurements demonstrate that PWD can be used to reflect the overall efficiency of laser coherent synthesis,exhibiting a negative correlation with it.The findings offer scientific value for the practical application of wavefront modulation techniques in coherent beam combinations in multi-aperture laser array coherent combination systems.
关键词
相干合成/填充因子/桶中功率/激光阵列/波前Key words
coherent synthesis/filling factor/power in bucket/laser array/wavefront引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金(62105341)
国家自然科学基金(12074350)
山东省自然科学基金(ZR2021QF126)
出版年
2024
NETL
NSTL
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