湍流大气对光束相干合成效果的影响

• 作者: 宋纪坤 李志来 李远洋 王挺峰 车东博 郭劲
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 相干合成 SPGD算法 湍流大气 相位屏
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 原创文章
• 页码范围: 884-898
• 页数: 15页
• 分类号: TN249
• 字数: 3641字
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CO.2019-0197

摘要

光纤激光相干合成是获得高功率高光束质量输出较为有效的途径,而湍流大气是制约其应用与发展的关键因素之一.本文重点研究了大气格林伍德频率对基于随机并行梯度下降算法(SPGD)相干合成系统校正效果的影响.首先,在静态大气条件下,分析了不同湍流强度对相干合成系统校正效果的影响;然后,利用数值计算生成一组旋转的符合Kolmogorov统计规律的相位屏模拟湍流大气,对在不同大气格林伍德频率下相干合成系统的校正效果进行研究;最后,搭建两路光纤激光相干合成实验平台,进行实验验证.仿真和实验结果表明,在系统的控制算法迭代频率(350 Hz)一定时,随着大气格林伍德频率的增加,湍流大气对光束的相位和光强的扰动加剧,使得相干合成系统的合成效果变得越来越差.