《相干陣列光束光場調控機理與方法》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由馬閻星擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：相干陣列光束光場調控機理與方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬閻星
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
相干陣列光束光場調控在提升相干合成光束亮度和產生特種光束等方面擁有重要的套用價值。1、陣列光束的相干合成可有效提升輸出雷射亮度，具有廣闊的套用前景。然而當前基於單模高斯光束陣列的相干合成，遠場光斑中央主瓣能量僅占發射總能量的60%，合成光束亮度較低。陣列光束的光場調控有望突破這一瓶頸，進一步提升相干合成的光束亮度。2、混沌光束、渦旋光束等各種時空特性複雜的特種光束在主動成像、大氣湍流補償、空間光通信、科學研究等領域具有重要的套用價值。雖然當前已有多種實現方案，但靈活性較差，且在向高功率擴展時存在較大困難。相干陣列光束光場調控為特種光束的構建提供了一條新途徑，有望解決上述兩個難題。綜上，本項目將在理論上深入研究單元光束和陣列光束的調控理論、陣元光束間的相互作用機理和調控算法；在實驗上構建實驗驗證平台，實現相干合成光束亮度的提高和產生多種特種光束，為本領域的進一步發展提供參考。
結題摘要
相干陣列光束光場調控技術是構建複雜光場的重要途徑之一，在實現高功率、大口徑特種光束方面具有明顯優勢，是當前雷射技術領域的研究熱點之一。通過本項目研究，主要取得了如下進展：1、構建了相干陣列光束光場調控理論模型，分析了相干陣列光束的相位、光強分布對合成光束的影響，為陣列光束相干合成及特種光束產生提供了理論支撐；2、給出了相干合成光束亮度提升的最佳化方案，分析了陣列中單元光束排布、光強分布、相位分布、光斑形狀等因素對遠場光斑中央主瓣能量的影響。在理論上，平頂光束陣列相干合成是最優方案，遠場光斑中央主瓣的能量達到約70%，實驗上實現了7路截斷高斯光束的相干合成，遠場中央主瓣能量達到47%，超過目前報導最大值約10%；3、在國際上首次基於相干陣列光束光場調控技術實現了渦旋光束的產生。在實驗中採用6路高斯光束環形排列，相位殘差優於λ/30。在項目的支持下，培養博士研究生1名，碩士研究生1名，發表學術論文4篇，參加學術會議4次。
