隨著激光技術(shù)的快速發(fā)展,光柵在脈沖壓縮、光譜合束等領(lǐng)域作為核心元器件被廣泛地應(yīng)用在高功率激光系統(tǒng)中。光柵的衍射效率與入射光的偏振態(tài)有著緊密的聯(lián)系,提高光柵能量利用率,開展高空頻多層膜偏振無關(guān)光柵的研究,為提高合束激光系統(tǒng)的輸出功率和簡化激光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有重要的研究意義。本論文開展高空頻1480line/mm偏振無關(guān)的多層介質(zhì)膜光柵（MLDG）研究,給出設(shè)計方案,進(jìn)行相應(yīng)的理論分析計算,具體工作內(nèi)容如下:（1）基于嚴(yán)格耦合波理論開展光柵衍射效率計算,利用MATLAB軟件編寫光柵結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化程序。（2）開展基于單層光柵齒介質(zhì)膜的偏振無關(guān)光柵研究,構(gòu)建評價函數(shù)采用遺傳算法對光柵參量進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化得到的光柵結(jié)構(gòu)對光譜特性和角譜特性進(jìn)行分析計算。在中心波長1053nm附近30nm的波段范圍內(nèi)平均衍射效率大于96%,在Littrow入射角附近±3°范圍內(nèi)平均衍射效率大于95%的結(jié)果。對光柵的槽形側(cè)壁角公差分析發(fā)現(xiàn),單層?xùn)琵X偏振無關(guān)光柵的對槽型側(cè)壁角有著非常嚴(yán)格的要求,制造相對困難。（3）開展基于雙層光柵齒結(jié)構(gòu)的偏振無關(guān)光柵研究。以相同的方法對光柵參量進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化,并對計算出的光柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行光譜和角... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１光纖相干合成方案圖??

４５ｋＷ的單一激光束［２Ｇ］。２０１２年國防科技大學(xué)劉澤金團(tuán)隊采用隨機(jī)并??行梯度下降法（ＳＰＧＤ），實現(xiàn)９路光纖激光器相干合成輸出功率達(dá)１．８ｋＷＰ＼技??術(shù)的突破也為光纖戰(zhàn)術(shù)激光武器的研發(fā)奠定了堅實的基矗??２０１５年３月德國萊茵金屬公司在阿布扎比國際防務(wù)展上，展示并演示了安??裝高能激光系統(tǒng)的８ｘ８多用途裝甲車，包括兩個型號，功率分別是５ｋＷ和１０ｋＷ，??兩種型號均采用了基于光束疊加技術(shù)的專利設(shè)計。同年９月，該公司又在英國??國際國防與安全設(shè)備展上展示了一款新型車載激光炮，如圖１－２所示［２３］。炮上裝??有４組尚能激光發(fā)射器，每組２０ｋＷ，萱加技術(shù)使之凝結(jié)為一＇束８０ｋＷ的強(qiáng)大光??束［２４］。??＿??圖１－２德國萊茵金屬公司激光武器??德國萊茵金屬公司和歐洲導(dǎo)彈集團(tuán)公司均采用光束疊加的技術(shù)，開展多載運??平臺的戰(zhàn)術(shù)激光器的研制。分別研制出了?５、１０、４０、５０、８０ｋＷ等多型號的激??光器［２５，２６］，最終將達(dá)到１２〇ｋＷ的目標(biāo)［２７］。美國雷錫恩公司采用６路光束合成技??術(shù)，在美軍龐塞號艦上安裝了?３０ｋＷ的光纖激光武器系統(tǒng)。激光武器是目前全球??都在研宄的未來武器裝備，有著非常重要的戰(zhàn)略意義，激光武器的輸出功率也成??為了衡量的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此為了能得到盡量高的輸出能力，光束合成技術(shù)也成為??了激光武器的關(guān)鍵技術(shù)。除此之外，高能激光在激光切割、激光焊接和激光熔覆??等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。??對于高能激光系統(tǒng)而言，光束合成技術(shù)尤為重要，可以有效地提高輸出功率??和光束質(zhì)量。相干光合束和非相干光合束是合束技術(shù)的兩種類型。理論上可以無??限次合束的相干光合束理論，但是，無法做到對激光器陣列中相鄰光源單

第一章緒論?多層介質(zhì)膜偏振無關(guān)光柵的設(shè)計與研制??以及偏振特性的嚴(yán)格控制，同時實際操作過于困難，導(dǎo)致研究有著非常大的障礙??進(jìn)而發(fā)展緩慢。非相干光合束是指在場中多個非相干光束彼此疊加。過程對相位??和偏振態(tài)沒有任何要求，因此相對易于實現(xiàn)。非相千光合束包括三種類型［２８］：常??規(guī)激光合束（Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?Ｂｅａｍ?Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ，?ＴＢＣ）、密集波長合束（Ｄｅｎｓｅ?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ??Ｄｉｖｉｓｉｏｎ?Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，?ＤＷＤＭ）和光譜合束（Ｓｐｅｃｔｒａｌ?Ｂｅａｍ?Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ，?ＳＢＣ）。單??波長合束和粗波長合束組合實現(xiàn)常規(guī)激光合束ＴＢＣ，常規(guī)半導(dǎo)體激光合束光源??技術(shù)構(gòu)成如圖１－３所示。??（棘娜）?（粗波?）?＿＿＿＿＿＿＿??（空間堆壘；ｋ－（單波長光源；?￣—??（??圖１－３常規(guī)半導(dǎo)體激光合束光源技術(shù)構(gòu)成圖??常規(guī)激光合束又可以細(xì)分為空間合束，偏振合束和粗波長合束。空間合束是??將多束激光空間堆疊，但是空間合束在增加功率的同時光束質(zhì)量會變得很差。偏??振合束利用半導(dǎo)體激光線偏振特性，將兩束振動方向相互垂直的光束通過偏振合??束鏡，實現(xiàn)光束重合的方式輸出，功率提高的同時光束質(zhì)量不變。偏振合束的模??型如圖１－４所示。??偏振合束鏡??／?／??／?／??／?／??，，＾?＾??（ｋ?ｐ＋ｓ??圖１－４偏振合束示意圖??粗波長合束利用半導(dǎo)體激光的光譜特性，波長不同的兩束激光入射到二向分??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]半導(dǎo)體激光密集譜合束中VBG的熱效應(yīng)[J]. 閆宇軒,王岳,張亞維,寧永強(qiáng),李占國,曲軼.  半導(dǎo)體技術(shù). 2019(03)
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本文編號：3109600