光纖激光器是一種泵浦效率高、散熱好、光束質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)緊湊的固體激光器,被廣泛應(yīng)用于激光的能量傳輸以及信息傳輸。在這些領(lǐng)域中,模塊化拼接結(jié)構(gòu)的光纖激光陣列能夠?qū)崿F(xiàn)高功率、高光束質(zhì)量的激光能量輸出,也能夠保證穩(wěn)定、高效的空間光至光纖自適應(yīng)耦合,是未來高能激光以及激光通信系統(tǒng)的重要研究對(duì)象。近年來,隨著以自適應(yīng)光纖準(zhǔn)直器（AFOC）為代表的新型自適應(yīng)光學(xué)像差校正器件研制成功,光纖激光陣列的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)一步拓展,逐漸具備了應(yīng)對(duì)實(shí)際大氣湍流擾動(dòng)的能力。實(shí)現(xiàn)光纖激光陣列的高速控制,在高能激光領(lǐng)域中意味著更遠(yuǎn)的大氣傳輸距離、更高的合成光束能量,在激光通信領(lǐng)域中意味著更低的通信誤碼率。然而,受限于AFOC器件的諧振以及響應(yīng)延時(shí)現(xiàn)象,陣列的控制帶寬會(huì)受到一定限制。除此之外,隨著陣列控制規(guī)模的不斷發(fā)展（未來將達(dá)到百路以上）,使得實(shí)時(shí)算法控制器的設(shè)計(jì)變得非常困難。本文將針對(duì)光纖激光陣列中這兩個(gè)關(guān)鍵問題—被控器件AFOC的高帶寬控制以及多通道高速實(shí)時(shí)算法控制器的設(shè)計(jì)展開研究。主要研究?jī)?nèi)容分為五個(gè)部分:第一部分,分析了光纖激光陣列的控制帶寬。針對(duì)陣列中的控制算法—隨機(jī)并行梯度下降（SPGD）算法進(jìn)行了公式推導(dǎo),分... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

由AFOC組成的光纖激光陣列原理圖

光纖激光陣列高速控制技術(shù)研究光纖內(nèi)能量進(jìn)行探測(cè)，并將其轉(zhuǎn)換后送至控制平子孔徑內(nèi)的光纖端面在透鏡焦平面內(nèi)的位置，搜徑聚焦光斑的自適應(yīng)跟蹤[61, 62]。多口徑接收陣列優(yōu)勢(shì)在于每個(gè)接收子孔徑的尺生波前低階像差，結(jié)合快速高精度的光纖端面定現(xiàn)有效補(bǔ)償。除此之外，這種模塊化拼接的陣列更高的可靠性[63]。然而在實(shí)際通信中，這種結(jié)構(gòu)的信號(hào)光合并到同一根通信光纖中[64]，難度較等人在仿真中反映出，當(dāng) D/r０＜４（其中 D 為時(shí)，僅校正波前整體傾斜即可顯著提高單模光徑的光纖自適應(yīng)耦合技術(shù)首先在工程中得到了

)電子科技大學(xué)研制[68]；(b)中科院上海光機(jī)所研制 principle of the adaptive SMF coupling system beveloped by UESTC[68]; (b) Developed by SIOM. C子科技大學(xué)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的理論分人提出了基于 FSM 的自適應(yīng)耦合方案。使能量，配合五點(diǎn)跟蹤算法，實(shí)現(xiàn)了 48%的 R. Zhang 等人也提出了類似的方案。使e Detector, PSD）進(jìn)行誤差探測(cè)，同時(shí)配合中科院上海光機(jī)所高建秋等提出了基于兩 FSM 控制空間光束旋轉(zhuǎn)進(jìn)行誤差探測(cè)，另裝置閉環(huán)后光纖耦合效率提高了 6.5 %[69]。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2932075