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基于随机并行梯度下降算法的多波长激光相干合成

王小林 周朴 马阎星 马浩统 许晓军 刘泽金 赵伊君

基于随机并行梯度下降算法的多波长激光相干合成

王小林, 周朴, 马阎星, 马浩统, 许晓军, 刘泽金, 赵伊君
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  • 由于受到受激布里渊散射(SBS)等非线性效应的限制,单频激光放大器的功率在百瓦量级,以非单频激光多波长激光作为种子源能够有效地抑制SBS并提高放大器功率.与单频激光相干合成相比,非单频率、多波长激光的相干合成有望将输出激光功率成量级地提高.基于随机并行梯度下降(stochastic parallel gradient descent, SPGD)算法,实现了四波长激光的相干合成.在系统闭环时,四路多波长激光合成后的主瓣能量能够提高3倍,达到理想值的75%.验证了多波长、非单频激光相干合成的可行性,为高功率相干合成的发展提供了新的途径.
    • 基金项目: 国防科技大学优秀研究生创新项目(批准号:B080702)资助的课题.
    [1]

    Photonics I. IPG Photonics Successfully Tests World's First 10 Kilowatt Single-Mode Production Laser.

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    Galvanauskas A 2004 Optics and Photonics News 15 42

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    Fan T Y 2005 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 11 567

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    Cheung E, Weber M, Mordaunt D 2004 Proc. of SPIE 98

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    Li L, Schülzgen A, Li H, Temyanko V L, Moloney J V, Peyghambarian N 2007 J. Opt. Soc. Am. B 24 1721

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    Li X, Ma Y, Zhou P, Wang X, Xu X, Liu Z 2009 Opt. Express 17 385

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    Ma Y X, Liu Z J, Zhou P, Wang X L, Ma H T, Li X, Si L, Xu X J 2009 Chin. Phys. Lett. 26 44204

    [10]

    Zhou P, Liu Z J, Wang X L, Ma Y X, Li X, Xu X J, Guo S F 2009 Chin. Phys. Lett. 26 44202

    [11]

    Zhou P, Liu Z, Wang X, Ma Y, Ma H, Xu X 2009 Optics and Laser Technology 41 853

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    Wang X L, Ma Y X, Zhou P, Ma H T, Li X, Xu X J, Liu Z J 2009 Laser Physics 19 984

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    Xiao R, Zhou P, Hou J, Jiang Z F, L M 2007 Acta Phys. Sin. 56 819 (in Chinese) [肖 瑞、周 朴、侯 静、姜宗福、刘 明 2007 物理学报 56 819]

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    Limpert J, Rser F, Klingebiel S, Schreiber T, Wirth C, Peschel T, Eberhardt R, Tünnermann A 2007 IEEE J.Sel.Top.Quantum Electron 13 537

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    Weβels P, Ade P, Auerbach M, Wandt D, Fallnich C 2004 Opt.Express 12 4443

    [20]

    Dajani I, C Zeringue, Shay T 2009 IEEE J.Sel.Top.Quantum Electron. 15 406

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    Dajani I, Zeringue C, Bronder T J, Shay T, Gavrielides A, Robin C 2008 Opt.Express 16 14233

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  • [1] 王小林, 周朴, 马阎星, 马浩统, 许晓军, 刘泽金, 赵伊君. 基于随机并行梯度下降算法光纤激光相干合成的高精度相位控制系统. 物理学报, 2010, 59(2): 973-979. doi: 10.7498/aps.59.973
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    [4] 周军, 何兵, 漆云凤, 楼祺洪, 薛宇豪, 李震, 刘驰. 基于空间滤波的光纤激光被动相位锁定技术研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7869-7874. doi: 10.7498/aps.59.7869
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    [8] 林悠优, 李江涛, 朱海永, 廖小青, 段延敏, 章健, 唐定远. Nd:YAG陶瓷与单晶4F3/2–4I13/2跃迁的弱谱线多波长激光性能对比. 物理学报, 2015, 64(20): 204204. doi: 10.7498/aps.64.204204
    [9] 耿超, 李新阳, 张小军, 饶长辉. 基于目标在回路的三路光纤传输激光相干合成实验. 物理学报, 2012, 61(3): 034204. doi: 10.7498/aps.61.034204
    [10] 韩伟涛, 耿鹏程, 侯蓝田. 双包层多芯光子晶体光纤自相干合成的数值分析与实验. 物理学报, 2010, 59(10): 7091-7095. doi: 10.7498/aps.59.7091
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-10-23
  • 修回日期:  2009-11-12
  • 刊出日期:  2010-08-15

基于随机并行梯度下降算法的多波长激光相干合成

  • 1. 国防科学技术大学光电科学与工程学院,长沙 410073
    基金项目: 

    国防科技大学优秀研究生创新项目(批准号:B080702)资助的课题.

摘要: 由于受到受激布里渊散射(SBS)等非线性效应的限制,单频激光放大器的功率在百瓦量级,以非单频激光多波长激光作为种子源能够有效地抑制SBS并提高放大器功率.与单频激光相干合成相比,非单频率、多波长激光的相干合成有望将输出激光功率成量级地提高.基于随机并行梯度下降(stochastic parallel gradient descent, SPGD)算法,实现了四波长激光的相干合成.在系统闭环时,四路多波长激光合成后的主瓣能量能够提高3倍,达到理想值的75%.验证了多波长、非单频激光相干合成的可行性,为高功率相干合成的发展提供了新的途径.

English Abstract

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