【技术实现步骤摘要】
一种缩小谱间距的三束光纤激光外腔谱合成方法及其系统
[0001]本专利技术涉及光纤激光谱合成领域，特别是涉及一种缩小谱间距的三束光纤激光外腔谱合成方法及其系统。
技术介绍
[0002]激光合成是一种将多束激光合成为一束亮度更大、功率更高激光的技术，包括相干和非相干合成两种方法。谱合成属于非相干合成中的一种合成方案，其原理是利用光通信中的波分复用技术。谱合成已成为实现高功率、高亮度激光的重要途径，可分为带外腔和不带外腔的两种实现模式。
[0003]对于不带外腔的体布拉格光栅谱合成，由于一面光栅只能合成两束激光，因而其扩展性受限；而对于多层电解质光栅的谱合成，由于主振荡功率放大器(MOPA)的使用，其结构异常复杂。
[0004]相比于不带外腔的谱合成，带外腔的谱合成拥有三大优势，分别为：系统的鲁棒性，易扩展性，以及合成光束的质量稳定性。然而，外腔谱合成也存在明显缺陷：由于外腔的选模作用，导致合成光束的谱间距过大，由此限制了激光阵元的合成数量。
[0005]下面，详细阐述外腔谱合成导致谱间距过大的原因：
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种缩小谱间距的三束光纤激光外腔谱合成方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，利用两路掺杂光纤阵元，在前腔镜、变换透镜、闪耀光栅、输出耦合镜之间构成的谐振腔中，通过激光振荡方式，谱合成为一束包含波长λ1、λ2的光束；其次，在所述两路激光外腔谱合成系统中，串联一块谱选择性小于Δλ的反射体布拉格光栅，其中Δλ＝λ2‑
λ1，以此确保包含λ1、λ2的合成光束能够完全透射；最后，在第三路掺杂光纤阵元的前腔镜、反射体布拉格光栅、输出耦合镜三者之间，构成一个外腔激光系统，让该阵元输出的波长为λ0且λ1<λ0<λ2的光束，以布拉格角入射反射体布拉格光栅，并迫使其衍射光束与包含λ1、λ2的合成光束同轴传输，由此实现三束激光缩小了谱间距的外腔谱合成。2.根据权利要求1所述的缩小谱间距的三束光纤激光外腔谱合成方法，其特征在于，在所述两路激光外腔谱合成系统中，掺杂光纤阵元的输出端、闪耀光栅分别放置于变换透镜两侧的一倍焦距处。3.根据权利要求1所述的缩小谱间距的三束光纤激光外腔谱合成方法，其特征在于，在所述基于闪耀光栅实现的两路激光外腔谱合成系统中，外腔选定的两路激光阵元波长，其谱间距Δλ的计算公式如下：Δλ≈Xdcosα/mF式中，X为两光纤阵元之间的间距，d为闪耀光栅刻线槽之间的距离，α为入射光束相对于闪耀光栅表面法线的入射角，m为闪耀光栅的衍射级次，F为变换透镜的焦距。4.根据权利要求1所述的缩小谱间距的三束光纤激光外腔谱合成方法，其特征在于，所述反射体布拉格光栅应满足以下两个条件：(1)为确保反馈光束能回到掺杂光纤，光栅的法线方向垂直于体表面；(2)为确保包含波长为λ1、λ2的合成光束能最大限度透射，而波长为λ0的光束能最大限度衍射，光栅的材料折射率、厚度、折射率调制、空间频率满足如下条件：最佳透射条件：最佳衍射条件：式中：t、δ分别为光栅厚度和光栅折射率调制，f为空间频率，...
【专利技术属性】
技术研发人员：占生宝，高然，马宏亮，查申龙，汪亚，乐文冉，邹林，李伶俐，
申请(专利权)人：安庆师范大学，
类型：发明
国别省市：
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