[发明专利]全光纤网络大阵元数目相干阵列及其相位控制方法

权利要求书

1.一种全光纤网络大阵元数目相干阵列，其特征在于，包括：

种子激光器，用于输出波长为λ₁的种子激光；

多级光路单元，由N级以上的光路单元级联而成，N≥2；种子激光作为第一级光路单元的输入光束，第一级光路单元中包括M₁路一级单元光束，所述M₁路一级单元光束由种子激光分束得到，第一级光路单元将M₁路一级单元光束进行相位调制、放大后输出；第一级光路单元输出的M₁路一级单元光束分别对应输入到第二级光路单元的M₁个子阵列单元中，第二级光路单元的各子阵列单元分别将输入进来的一级单元光束分为M₂路二级单元光束并将M₂路二级单元光束分别进行相位调制、放大后输出，第二级光路单元输出M₁×M₂二级单元光束输入到下一级光路单元的M₁×M₂个子阵列单元中，以此类推，第N级光路单元输出M₁×M₂×...×M_N路N级单元光束；

相位控制单元，包括主相位控制单元和子相位控制单元，各级光路单元中的各子阵列单元分别对应连接一个子相位控制单元，各子相位控制单元用于将对应子阵列单元输出的各单元光束锁定为同相位输出；主相位控制单元连接在第一级光路单元和第N级光路单元的输出光路之间，用于将第N级光路单元中各子阵列单元之间输出的单元光束均锁定为同相位输出，第N级光路单元输出的总单元光束路数为M₁×M₂×...×M_N路。

2.根据权利要求1所述的全光纤网络大阵元数目相干阵列，其特征在于，在第一级光路单元中，包括一个1×2激光分束器、一个1×M₁激光分束器、M₁个相位调制器和M₁个光纤放大器，种子激光输入第一级光路单元中的1×2激光分束器中，被分为2路激光，其中一路波长为λ₁的激光作为探测光输入到主相位控制单元，另一路波长为λ₁的激光输入到1×M₁激光分束器，分成M₁路一级单元光束，各路一级单元光束的传输光路上设有一个相位调制器和一个光纤放大器，各路一级单元光束经相位调制、放大后输出。

3.根据权利要求2所述的全光纤网络大阵元数目相干阵列，其特征在于，第n级光路单元中的各子阵列单元均分别包括一个1×2激光分束器、一个1×M_n激光分束器、M_n-1个相位调制器和M_n个光纤放大器，n＝2，...，N；

输入到第n级光路单元中任一子阵列单元的单元光束，先经子阵列单元中的1×2激光分束器分为2路激光，其中一路激光作为子阵列探测光输入到子阵列单元对应的子相位控制单元中，另一路激光输入到1×M_n激光分束器分成M_n路n级单元光束，第1路n级单元光束的传输光路上设有一个光纤放大器，第2路至第M_n路n级单元光束的传输光路上分别设有一个相位调制器和一个光纤放大器。

4.根据权利要求3所述的全光纤网络大阵元数目相干阵列，其特征在于，所述各子相位控制单元加载有相位控制算法，子相位控制单元采集对应子阵列单元输出的各路单元光束，同时基于输入进来的波长为λ₁的子阵列探测光，运行相位控制算法将对应子阵列单元输出的各单元光束锁定为同相位输出；

所述主相位控制单元加载有相位控制算法，主相位控制单元采集第N级光路单元中各子阵列单元输出的第1路N级单元光束，同时基于输入进来的波长为λ₁的探测光，运行相位控制算法将第N级光路单元中各子阵列单元输出的第1路N级单元光束锁定为同相位输出，进而实现将第N级光路单元输出的M₁×M₂×...×M_N路单元光束锁定为同相位输出。