[发明专利]一种基于拼接锁定和远场的超短脉冲激光相干合束方法

摘要

本发明提供了一种基于拼接锁定和远场的超短脉冲激光相干合束方法，所述的方法包括如下内容：高重频飞秒激光源分束后经过不同的光路链传输，最后经取样模块及聚焦模块在焦点处实现子光束间的相干增强叠加。取样模块及聚焦模块由数块元件拼接而成或直接利用整块元件，在对光束进行传输的同时不引入束间动态误差。监测控制系统同时采集束间谱干涉信号及各子束独立的远场信号和子束间合成的远场信号，用以判断束间相对误差，并由误差补偿模块对其进行补偿，从而实现激光脉冲在焦点处的相干合束，获得超强激光输出。

主权项

1.一种基于拼接锁定和远场的超短脉冲激光相干合束方法，其特征在于，所述方法包括以下内容：高重频飞秒激光源（1）产生的超短脉冲激光分束后，经误差补偿模块（2）进行误差补偿后沿不同的光路链（3）传输，经取样模块（4）取样后进入聚焦模块（6），在聚焦模块（6）的焦点处实现子光光束之间的相干增强叠加；取样模块（4）用于部分透射光光束的取样；监测控制系统（5）同时采集取样光束的光束之间谱干涉信号及远场信号，用以判断光束之间的相对误差；误差补偿模块（2）对光束之间的相对误差进行补偿后，实现超短脉冲激光在焦点处的相干合束；所述的监测控制系统（5）采集的远场信号包含各子光束独立的远场信号和子光束之间合成的远场信号；所述的各子光束独立的远场信号是对各子光束局部空间区域的光聚焦形成的与其它子光束相互独立的远场信号，用以反映和控制各子光束指向性的变化；所述的子光束之间合成的远场信号是对相邻子光束的相邻区域局部取光后利用同一光学玻璃元件聚焦获得的相邻子光束的合成远场，用以反映和控制相邻子光束之间位相差的变化；所述的误差补偿模块（2）由N个结构相同的子单元组成，参与合束的子光束数目为N+1，每个子单元由4个反射镜组成，沿着光束传输的方向，每个子单元的前两个反射镜用于补偿子光束之间同步误差，每个子单元的后两个反射镜用于补偿子光束之间位相差，同时控制子光束的指向，补偿子光束之间指向误差。