非均匀螺旋激光阵列相干合成特性研究  

Research on Coherent Synthesis Characteristics of Non-uniform Spiral Laser Arrays

作　　者：高旸 李晨 王莹莹 周战荣 沈晓芳 陈一鸣 李雨田 Gao Yang;Li Chen;Wang Yingying;Zhou Zhanrong;Shen Xiaofang;Chen Yiming;Li Yutian(Department of Physics,Rocket Force University of Engineering,Xi’an 710025,China)

机构地区：[1]火箭军工程大学物理教研室,西安710025

出　　处：《黑龙江科学》2025年第8期1-5,共5页Heilongjiang Science

基　　金：2023年国家自然科学基金“自燃推进剂N,N-二甲基叠氮乙基胺与四氧化二氮的三维动力学研究”(12304317);2022年陕西省自然科学基础研究计划“高功率激光相干合成系统的阵列排布方法研究”(2022JM-341);2022年陕西省自然科学基金项目“基于液体火箭自燃推进剂C4 H4N10与N2O4的微观反应机理研究”(2023-JC-QN-0034);2022陕西省自然科学基金项目“环状碳氢分子解离中不同化学环境质子迁移动力学研究”(2023-JC-QN-0082);2023年教育部高等学校教学研究项目“面向新工科,瞄准新需求,军校《大学物理》课程建设与实践”(DJZW202312xb)。

摘　　要：由于非线性效应、热损伤、模式不稳定性等因素的制约,单台激光器的输出功率受到限制。激光相干合成技术是一种获得高功率激光束的有效方法,针对现有激光相干合成系统中栅瓣难以抑制的问题提出一种非均匀螺旋激光阵列排布方案。研究结果表明,采用参数优化后的1.5阶非均匀费马螺旋阵列排布方案有效抑制了合成光束中的旁瓣能量和峰值,合成光束的光束传输因子可以达到91%,主瓣旁瓣峰值信号比达到19。Restricted by factors,such as nonlinear effects,thermal damage and mode instability,the output power of a single laser is limited.Laser coherent combining technology is an effective method for obtaining high-power laser beams.In view of the problem that the grating lobes in the laser coherent combining system are difficult to suppress,we propose a 1.5-order non-uniform Fermat spiral,which is a non-uniform spiral laser array arrangement,for the laser array arrangement.The combining beam quality is signicantly improved by 91%,and the peak signal ratio is 19.

关 键 词：相干合成 激光阵列 费马螺旋 非均匀阵列 光束质量 

分 类 号：TN248[电子电信—物理电子学]