【技术实现步骤摘要】
基于分形的相干光纤激光阵列及其产生系统
本专利技术涉及光纤激光相干合成
，特别是涉及一种基于分形的相干光纤激光阵列及其产生系统。
技术介绍
光纤激光相干合成是获得高亮度激光相干合成的重要方法之一，在空间光通信、科学研究、国防等领域具有广阔的应用前景，是当前激光
的研究热点。光纤激光相干合成是实现高平均功率、高光束质量激光输出的有效方式，在医疗卫生、工业加工、科学研究和国防安全等领域应用前景广泛。近年来，随着激光技术的迅速发展，在远距离空间光通信、非线性频率转换、激光烧蚀与材料加工等领域不仅需要高功率激光，对光场的振幅、相位及偏振态空间结构也提出了进一步需求，如涡旋光束、柱矢量光束、无衍射光束等，这些光学参量具有特殊空间结构的光场统称为结构光场，而光纤激光阵列相干合成也为产生高功率的结构光提供了一种有效的技术途径。光纤激光阵列相干合成技术中，阵列光束的构建直接影响相干合成效果。目前技术通常采用正六边形或圆形排布方式，各路光束的口径相同，相邻光束的间距一致，均为单位间距R。参照图1，以圆形均匀排布激光阵列为例...
【技术保护点】
1.基于分形的相干光纤激光阵列，其特征在于：该相干光纤激光阵列呈中心分布，其中心即阵列光纤中心，相干光纤激光阵列包括围绕阵列光纤中心由内之外呈环形排布的N圈光束，各圈光束中包含相同数量的子光束，在同一圈光束中的各子光束各光学参数相同且沿角向均匀排布；/nN圈光束中其中至少有连续的两圈或两圈以上的光束构成分形排布激光阵列；分形排布激光阵列中的任一相邻两圈光束中，靠内侧的一圈光束中的各子光束的束腰半径、光束口径和光束中心与阵列光纤中心的间距相对于靠外侧的一圈光束中的各子光束的束腰半径、光束口径和光束中心与阵列光纤中心的间距均等比缩小，其中等比缩小的比例为t，t＞0。/n
【技术特征摘要】
1.基于分形的相干光纤激光阵列，其特征在于：该相干光纤激光阵列呈中心分布，其中心即阵列光纤中心，相干光纤激光阵列包括围绕阵列光纤中心由内之外呈环形排布的N圈光束，各圈光束中包含相同数量的子光束，在同一圈光束中的各子光束各光学参数相同且沿角向均匀排布；
N圈光束中其中至少有连续的两圈或两圈以上的光束构成分形排布激光阵列；分形排布激光阵列中的任一相邻两圈光束中，靠内侧的一圈光束中的各子光束的束腰半径、光束口径和光束中心与阵列光纤中心的间距相对于靠外侧的一圈光束中的各子光束的束腰半径、光束口径和光束中心与阵列光纤中心的间距均等比缩小，其中等比缩小的比例为t，t＞0。
2.根据权利要求1所述的基于分形的相干光纤激光阵列，其特征在于：分形排布激光阵列中第1圈光束为最外层的一圈光束，由外到内依次为第1圈光束、第2圈光束…..；分形排布激光阵列中任一相邻的第n-1圈光束和第n圈光束中，其等比缩小的比例t≤rn/rn-1，其中rn-1为第n-1圈光束中的各子光束的光束中心与阵列光纤中心的间距，rn为第n圈光束中的各子光束的光束中心与阵列光纤中心的间距。
3.根据权利要求2所述的基于分形的相干光纤激光阵列，其特征在于：rn和rn-1满足等比数列通项公式。
4.根据权利要求1、2或3所述的基于分形的相干光纤激光阵列，其特征在于：还包括均匀排布激光阵列，N圈光束中至少有连续的两圈或两圈以上的光束构成均匀排布激光阵列。
5.根据权利要求4所述的基于分形的相干光纤激光阵列，其特征在于：均匀排布激光阵列中的所有子光束的束腰半径均为w0，波长均为λ，光束口径均为d，均匀排布激光阵列中相邻圈光束间的间距相同。
6.根据权利要求4所述的基于分形的相干光纤激光阵列，其特征在于：分形排布激光阵列和均匀排布激光阵列交替设置。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周朴，侯天悦，马鹏飞，安毅，来文昌，常洪祥，龙金虎，张雨秋，黄龙，宋家鑫，黄良金，李灿，吴坚，姜曼，粟荣涛，马阎星，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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