[发明专利]一种大规模光纤激光合束及耦合阵列的高速处理电路

说明书

本发明涉及一种大规模光纤激光合束及耦合阵列的高速处理电路，包括一号AD模块、一号FPGA模块、DA模块、二号AD模块、二号FPGA模块、DSP模块、数据分发模块、网络交换设备和上位机。本发明用以保证大规模光纤激光合束及耦合阵列控制过程中的精度、实时性和可靠性。其特征是利用独立的硬件控制单元同步拼接成硬件控制组，再将独立的硬件控制组同步拼接成整个高速处理电路，最终实现对大规模阵列的控制。本发明优点在于，模块化逐级拼接的结构设计成本固定，同时控制精度以及实时性不会受控制规模影响，另外，底层任意硬件控制单元出现故障时不会影响其他通道，可靠性强。本发明在自由空间激光通信、光纤激光光束合成等领域有着重要的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种大规模光纤激光合束及耦合阵列的高速处理电路，属于数字信号处理领域。在自由空间激光通信、光纤激光光束合成等领域有着重要的应用前景。

背景技术

光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑等优点，在自由空间激光通信、光纤激光相干合成、激光传输、激光雷达等领域中有着重要的应用前景。在相应的光学系统中，实现光纤激光由光波导至自由空间的传输变换与指向操控是一项关键技术。为了解决这一问题，美国陆军研究实验室的L.Beresnev等人(L.A.Beresnev,M.A.Vorontsov,“Design of adaptive fiber optics collimator for free-space communicationlaser transceiver,”Proc.SPIE,5895,58950R(2005))和中国科学院光电技术研究所的耿超等人(C.Geng,X.Li,X.Zhang,et al.,“Coherent beam combination of an opticalarray using adaptive fiber optics collimators,”Optics Communications,284(24),5531-5536(2011))分别于2005年和2011年独立研制了一种叫做自适应光纤准直器(Adaptive fiber-optics collimator，AFOC)的新型自适应光学器件。AFOC直接驱动光纤端面，可实现对出射准直光束指向的自适应操控以及耦合激光束误差角的自适应校正，具有控制精度高、机械谐振频率优、便于阵列化集成等优点。