Spójny dodatek

Spójne dodawanie (lub spójne łączenie ) laserów jest metodą skalowania mocy . Pozwala to na zwiększenie mocy wyjściowej i jasności trybu pojedynczego poprzecznego .

Zwykle termin koherentne dodawanie dotyczy laserów światłowodowych . Ponieważ zdolność pompowania i/lub chłodzenia pojedynczego lasera jest nasycona, kilka podobnych laserów można zmusić do oscylacji w fazie za pomocą wspólnego sprzęgacza. Koherentne dodawanie zostało zademonstrowane w skalowaniu mocy laserów ramanowskich .

Ryc.1. Przykład spójnego dodania 4 laserów światłowodowych ze wspólnym sprzęgaczem.

Granice spójnego dodawania

Dodanie laserów zmniejsza liczbę modów podłużnych w wiązce wyjściowej; im więcej laserów jest połączonych, tym mniejsza jest liczba modów podłużnych na wyjściu. Proste szacunki pokazują, że liczba trybów wyjściowych zmniejsza się wykładniczo wraz z liczbą połączonych laserów. W ten sposób można połączyć nawet osiem laserów. Przyszły wzrost liczby połączonych laserów wymaga wykładniczego wzrostu pasma widmowego wzmocnienia i/lub długości laserów częściowych. Do tego samego wniosku można dojść również na podstawie bardziej szczegółowych symulacji. W praktyce połączenie więcej niż dziesięciu laserów z pasywnym układem łączącym wydaje się trudne. Jednak aktywne spójne łączenie laserów ma potencjał skalowania do bardzo dużej liczby kanałów.

Nieliniowe spójne dodawanie laserów

Nieliniowe oddziaływania fal świetlnych są szeroko stosowane do synchronizacji wiązek laserowych w wielokanałowych układach optycznych. Samoregulacja faz może być niezawodnie osiągalna w układzie drzew binarnych dzielników wiązki i zdegenerowanym mieszaniu czterofalowym Koniugacja faz Kerra w ekstremalnych obiektach oświetleniowych ze wzmocnieniem impulsów Chirped . Ten interferometr Michelsona ze sprzężeniem fazowym zwiększa jasność jako , gdzie ${\ displaystyle N ^ {2}}$$}$ jest liczbą kanałów z synchronizacją fazową

Spójny dodatek Talbota

Konstruktywna interferencja spowodowana samoobrazowaniem Talbota zmusza lasery w układzie do blokowania trybu poprzecznego . Liczba Fresnela $jednowymiarowej$ matrycy laserów $synchronizacją$ fazową przez Talbota określona przez $.}$$^$ Dla dwuwymiarowej tablicy laserowej elementowej z synchronizacją fazową przez wnękę Talbota liczba Fresnela ${\ displaystyle F}$ się jako ${\ Displaystyle F = N ^ {2}}$ również. Techniki synchronizacji fazowej Talbota mają zastosowanie w macierzach laserów półprzewodnikowych pompowanych diodami cienkodyskowymi.

Zobacz też

• Lista artykułów laserowych