光纤非相干合成光束在湍流大气中的传输特性

建立了高功率光纤非相干合成光束在湍流大气中的传输模型。综合考虑了准直系统、对准误差、光束抖动和大气湍流的影响,分析了单模、多模光纤光束非相干合成系统的传输特性。理论计算表明,在准直系统设计为最佳值时,功率为10 kW的单模激光由准直系统导致的光束质量退化率约为10%,而光束质量M2因子为13、功率为30 kW的多模激光,其光束质量退化率约为1%。对于数目都为六束,总功率分别为60 kW、180 kW的单模、多模光纤光束组成的非相干合成系统,在倾斜误差没有校正时,单模光束阵列较多模光束的传输特性优势随湍流强度的增大而降低。在传输距离为5~15 km时,单模光束阵列倾斜误差完全校正时的到靶光强是无校正时的1.32倍左右,而多模光束阵列的到靶光强变化不明显。