相干光束合成系统的激光阵列再探:角域视角与基于分形的优化
光学
2021-12-14 v1
摘要
光纤激光器的相干光束合成(CBC)有望实现高亮度激光系统,已在粒子加速器、空间碎片清除和工业加工等领域产生广泛应用。CBC 系统的发射激光阵列在光束敏捷偏转、灵活整形以及输出功率与阵元的高可扩展性方面具有引人瞩目的特性。然而,除常规的角谱方法外,CBC 系统中激光阵列的理论模型鲜有深入探索,且优化激光阵列构型的方法更为有限。在此,我们从角域视角探究 CBC 系统激光阵列的理论。该激光阵列由角向平面上的正交基——角谐波的叠加表示,并利用轨道角动量谱分析与方位角分解阐明了远场干涉图样主瓣与旁瓣的形成机制。基于我们的发现,提出了一种基于分形的激光阵列构型以提升合成系统性能。我们的工作为激光束合成的理论研究与应用提供了更深见解,并为 CBC 实现的进一步优化开辟了机遇。
引用
@article{arxiv.2112.06012,
title = {Laser array of coherent beam combination system revisited: angular domain perspective and fractal-based optimization},
author = {Tianyue Hou and Qi Chang and Pengfei Ma and Jinhu Long and Pu Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06012},
year = {2021}
}