[发明专利]相干合束系统和方法有效
| 申请号： | 201610132600.2 | 申请日： | 2016-03-09 |
| 公开（公告）号： | CN105633798B | 公开（公告）日： | 2018-10-19 |
| 发明（设计）人： | 佟存柱;孙方圆;舒世立;吴昊;汪丽杰;彭航宇;王立军 | 申请（专利权）人： | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 |
| 主分类号： | H01S5/40 | 分类号： | H01S5/40 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 王宝筠 |
| 地址： | 130033 吉林省长春*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 相干 系统 方法 | ||
1.一种相干合束系统，其特征在于，包括激光器阵列以及依次位于所述激光器阵列出光光路上的聚焦透镜、亚波长光栅、空间滤波器和耦合镜；
所述激光器阵列包括多个激光器，用于出射平行的多束激光；
所述聚焦透镜用于将所述多束激光会聚至所述亚波长光栅上，并使所述激光器出射的激光的光路与所述亚波长光栅上相应级次衍射光的光路重合；
所述亚波长光栅位于所述聚焦透镜的焦平面处，用于将所述多束激光合成一束光，将所述耦合镜的反射光分成多束光并分别反馈至所述激光器，以锁定所述激光器的波长和相位；
所述空间滤波器用于过滤所述合成的一束光中的高级次衍射光，透射所述合成的一束光中的零级次衍射光；
所述耦合镜用于输出部分所述零级次衍射光，并将部分所述零级次衍射光反射至所述亚波长光栅。
2.根据权利要求1所述的相干合束系统，其特征在于，所述激光器的个数为2M+1，其中，M为所述亚波长光栅的衍射级次。
3.根据权利要求1所述的相干合束系统，其特征在于，所述亚波长光栅为一维周期结构，且所述亚波长光栅的周期T满足：(M+1)λ/ns≤T≤(M+3)λ/ns，其中，M为所述亚波长光栅的衍射级次，λ为入射光的波长，ns为所述亚波长光栅的折射率。
4.根据权利要求1所述的相干合束系统，其特征在于，所述激光器阵列还包括多个准直透镜，每一个所述准直透镜设置在一个所述激光器的出光面，用于对所述激光器出射的激光进行准直。
5.根据权利要求1所述的相干合束系统，其特征在于，所述激光器阵列中各激光器出射的激光的波长相同，且所述波长的范围为1550nm～5000nm。
6.根据权利要求1所述的相干合束系统，其特征在于，所述亚波长光栅是在二氧化硅衬底、双抛硅衬底或双抛砷化镓衬底上刻蚀形成的。
7.根据权利要求1所述的相干合束系统，其特征在于，所述空间滤波器为光阑。
8.根据权利要求4所述的相干合束系统，其特征在于，所述准直透镜的入光面和出光面具有减反射膜；所述亚波长光栅的入光面和出光面具有减反射膜。
9.根据权利要求1所述的相干合束系统，其特征在于，所述耦合镜的入光面具有增反射膜，所述耦合镜的出光面具有减反射膜。
10.一种相干合束方法，其特征在于，应用于权利要求1～9任一项所述的相干合束系统，包括：
激光器阵列出射平行的多束激光；
聚焦透镜将所述多束激光会聚至所述亚波长光栅上，并使所述激光器出射的激光的光路与所述亚波长光栅上相应级次衍射光的光路重合；
亚波长光栅将所述多束激光合成一束光；
空间滤波器过滤所述合成的一束光中的高级次衍射光，透射所述合成的一束光中的零级次衍射光；
耦合镜输出部分所述零级次衍射光，并将部分所述零级次衍射光反射至所述亚波长光栅，使所述亚波长光栅将所述反射光分成多束光并分别反馈至所述激光器，以锁定所述激光器的波长和相位，实现相干合束。
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