《陣列光束目標在迴路相位鎖定關鍵問題探索研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由司磊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：陣列光束目標在迴路相位鎖定關鍵問題探索研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：司磊
- 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
陣列光束鎖相合成技術是當前雷射技術領域的研究熱點，是實現高亮度光源的一種新途徑。目前，美國Northrop Grumman公司已採用該技術獲得了105kW的高功率板條雷射輸出，為其高功率雷射在工業、國防上的套用開闢了新思路。然而，當前大部分鎖相技術都聚焦在補償光源的相位噪聲，未考慮大氣傳輸。當合成光束進行遠距離傳輸時，將會受到大氣湍流和熱暈的影響，導致目標上的光束質量嚴重下降，前端鎖相前功盡棄。鑒於此，本項目擬對陣列光束目標在迴路相位鎖定中的關鍵理論和技術問題進行探索研究。在理論上，系統分析大氣湍流、熱暈和光源等引起的相位噪聲特性和目標對陣列光束的散射機制，建立光源-傳輸-目標整體閉環系統的數學物理模型。在實驗上，搭建基於光纖雷射陣列的遠距離目標在迴路相位鎖定實驗平台，探索系統相位噪聲統一補償的可行性及其限制因素，為該方案的實用化奠定理論和技術基礎。
結題摘要
基於波動光學、自適應光學等學科基礎理論構建了陣列光束目標在迴路相干合成的理論模型，分析了相干陣列光束的相位、光強分布、大氣湍流、目標散斑、回程傳輸特性對陣列光束傳輸特性的影響，為陣列光束目標在迴路相干合成及提供了理論支撐；提出並設計了一種基於柔性鉸鏈的帶有光束小角度偏轉功能的自適應光纖準直器，成功實現了對高功率光纖雷射的自適應控制；深入探討了陣列光束目標在迴路相位鎖定的可行性及可靠技術手段，分別搭建了室內、150m以及1km的實驗平台，基於目標在迴路技術實現了不同傳輸距離、不同大氣條件下的陣列光束相位鎖定。取得的主要成果有： 1、基於波動光學、自適應光學等學科基礎理論構建了陣列光束目標在迴路相干合成的理論模型，分析了相干陣列光束的相位、光強分布、大氣湍流、目標散斑、回程傳輸特性對陣列光束傳輸特性的影響，為陣列光束目標在迴路相干合成及提供了理論支撐。 2、在國際上首次提出基於柔性鉸鏈機構的帶有光束小角度偏轉功能的自適應光纖準直器，並研製成功。 3、提出了基於目標在迴路技術的光譜合成理念並進行了實驗研究，實現了雙波長四路光纖雷射同時目標在迴路光譜合成與相干合成。 4、開展了150米6路光纖雷射目標在迴路相干合成實驗研究。成功實現了各路雷射之間的相位鎖定，亮度提升2倍，中央主瓣能量提升1.5倍。並在此情況下進行了不同大氣條件下的目標在迴路相干合成實驗研究，探索並驗證了實驗效率同大氣環境的關係。 5、開展了1km百瓦級陣列光纖雷射目標在迴路相位鎖定的實驗研究。成功實現了六路120W總功率的目標在迴路相位鎖定。
