实现了对大气参数的依赖性。提出了新颖的简化指标来评估CBC的性能。几个光束pro纤维(超高斯,截短的高斯等)和gemetries在远端的最大强度方面进行了分析。提出了取决于油炸半径的PCBC效率的近似公式。将CBC建模的结果与湍流气氛中高斯束传播模型的结果进行了比较。分析了CBC性能对C N 2参数,范围和高程角的依赖性。可以得出结论,如果没有有效的自适应光学系统,CBC在中和远程传播中的应用是不切实际的。©2020中国军械学会。Elsevier B.V.的发布服务代表KEAI Communications Co. Ltd.这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
分子/气溶胶和原子的吸收 [5, 6]。雨、雪、雾、污染等因素会影响电磁辐射的传输,特别是光波在大气中的传输 [7]。除了上述吸收和散射效应外,折射率波动也会影响光波的传播。在高功率激光器中,吸收还会加热传播路径上的介质,导致光束发散,平均强度的峰值明显降低,这种效应称为“热晕” [8]。然而,激光功率限制和开发更强大激光器的高昂成本等挑战促使人们提出了“光束组合”技术。传统上,有两种光束组合方法:相干光束和非相干光束。在目标上产生高强度的相干光束组合需要线宽非常窄的激光器
摘要:平铺阵列使用模 2 π 相位补偿和相干光束组合来校正深湍流的影响。因此,本文使用波动光学模拟将平铺阵列的闭环性能与分支点容忍相位重构器(称为 LSPV + 7 [ Appl. Opt. 53 , 3821 (2014)])进行比较。波动光学模拟利用点源信标,并设置为从弱到强的闪烁条件。此设置可以进行权衡空间探索,以支持与 LSPV + 7 进行功率桶内比较。反过来,结果表明,在从弱闪烁条件过渡到强闪烁条件时,平铺阵列的表现优于 LSPV + 7。对于那些希望解决自适应光学中的分支点问题的人来说,这些结果既令人鼓舞又具有启发性。
摘要 光的作用远不止让我们看得见。它是人类生活的重要组成部分,对我们有着重大的生理、心理和社会影响。从远古时代我们的祖先崇拜太阳到我们现在对人工照明的依赖,光以多种方式影响着我们的生活。它帮助我们探索和理解世界,控制我们的睡眠-觉醒周期,并影响我们的情绪。本介绍将探讨光的诸多好处,以及它在我们作为一个物种的总体进化以及我们的健康和福祉中的关键作用。同时,光是一种深远的能量来源,其应用范围从日常照明到医疗、工业和国防领域的高科技用途。利用光的最有效方式之一是通过激光技术,它将光聚焦在强烈的相干光束上。本文探讨了激光作为一种光驱动的能源如何彻底改变医疗保健(例如 LASIK 和外科手术应用)、工业制造和军事行动等领域。
近来,需要高平均功率激光束的应用数量急剧增加,涉及大型项目,如空间清洁 [1]、航天器推进 [2]、粒子加速 [3],以及工业过程 [4] 或防御系统 [5]。激光光束组合是达到极高功率水平的最常用方法之一,特别是相干光束组合 (CBC) 技术 [6]。它们旨在对放大器网络传输的平铺激光束阵列的发射进行相位锁定,以产生高亮度的合成光束。由于实际激光系统(尤其是光纤激光系统)中阵列中光束之间的相位关系会随时间演变,因此这些技术必须通过伺服环路实时校正合成平面波的相位偏差。近年来,CBC 技术得到了广泛发展,探索了调整合成离散波前中各个相位的不同方法。它们可以分为两大类。在第一类中,测量阵列中光束的相位关系,然后进行校正 [7]。在第二种方法中,实际波前和期望波前之间的差异通过迭代过程得到补偿 [8]。在后一种情况下,优化算法驱动反馈回路,分析所有光束之间干涉的阵列相位状态的更多全局数据 [9,10]。这些技术通常更易于实施,所需电子设备更少,但需要更复杂的数值处理,其中一些技术在处理大量光束时速度会降低。最后一个问题与反馈回路中达到预期相位图所需的迭代次数有关,该迭代次数会随着要控制的相位数的增加而迅速增加。最近,人们研究了神经网络 (NN) 和机器学习,以期找到一种可能更简单、更有效的方法来实现相干光束组合。已发表的文献 [11] 中涉及的一种方案依赖于卷积神经网络 (VGG) 的直接相位恢复,然后一步完成相位校正,例如在自适应光学 NN 的开创性工作 [12]。 NN 用于将光束阵列干涉图样的强度(在透镜焦点处形成的远场或焦点外的图像、分束器后面的功率等)直接映射到阵列中的相位分布中。恢复初始相位图后,可以直接应用相位调制将相位设置为所需值。[11] 中报告的模拟表明,当阵列从 7 条光束增加到 19 条光束时,基于 CNN 的相位控制的精度会下降。这一限制在波前传感领域也得到了强调,因此 NN 通常仅用作初始化优化程序的初步步骤 [13]。另一种可能的方案是强化
相干的光藻效应导致在相干光束的吸收干扰下产生电流,并允许铭文的空间充电光栅铭文,从而导致二阶敏感性(𝝌(2))。铭刻的光栅会自动导致干扰光束之间的准阶段匹配。理论和实验研究,考虑到第二次谐波产生的堕落病例,显示出显着的转化效率提高。然而,理论和实验之间的联系尚未完全确定,因此对于给定材料平台的一般准则和可实现的转换效率仍不清楚。在这项工作中,在理论上分析了光学波导中相干光钙化效应的现象学模型。该模型预测了非排优体总和生成的存在准阶段匹配光栅,这是第一次在实验中确认。此外,配制了连贯的光藻过程中空间充电光栅铭文的时间动力学。基于开发的理论方程式,提取了氮化硅化学过程的材料参数。获得的结果提供了比较不同平台的性能和潜力的基础。这项工作不仅补充了一致的光钙效应理论,而且还使我们能够确定关键参数和限制因素,以铭文(2)光栅。
光纤激光器引起了人们的想象,因为在短期内需要光束组合的功率高达 100kW,在未来则需要多 MW。它们近乎完美的光束质量、稳定性和多功能性,再加上增益介质的低成本,使它们成为相干组合多达 1000 个单独光纤放大器光束的理想选择。使用源自电信的光纤电路,我们可以设想全光纤激光电路和系统,它们坚固耐用、易于运输,并且可以直接管理热负荷。后一个属性来自大的表面积与体积比、光纤激光器的效率和二氧化硅的热稳定性。对于坚固的单个光纤激光发射器来说,几千瓦可能是实用可靠的最佳点,我们需要考虑光束组合以缩放功率,无论是空间、波长还是相干。相干光束组合(如在合成孔径雷达中)具有可操纵性和内置自适应光学的属性。然而,顾名思义,我们需要从每个光纤发射器以稳定的偏振光束输出相干的单频,这并不简单。本文将回顾高功率单频激光器的进展,以及该技术的预期局限性。本文还将回顾高功率脉冲光纤激光器的最新研究,以及光束组合的前景,以克服由于光纤束尺寸小而导致的脉冲能量限制
摘要 - 使用多模纤维用于越来越多的应用,例如光电信,内窥镜成像或激光束成型,这是一个上升趋势,这些应用需要了解纤维特性。在本文中,我们提出了一种新方法,用于从一组没有干涉测量的斑点输出模式中学习多模光纤的复杂传输矩阵。在第一步中,我们的方法找到了一个模型,可以预测多模纤维远端相干光束的强度模式。在第二步中,通过在远场中使用一些额外的强度图像来改进该模型,从而预测了实际的3D复合场,而无需使用参考光束,就可以预测离开多模纤维。我们的两步方法通过标准的50µm核直径踏板纤维在数值和实验上进行了验证,该纤维在1064nm时指导高达140 LP模式。在实验上,使用验证集,我们在近场和远场的纤维输出处获得了预测和真实斑点图像之间的相似性和98.5%的相似性,证明了检索到的复杂传输矩阵的准确性。最后,我们成功地在两个平面中同时证明了图像的投影,以证明复杂场塑造的证明。索引术语 - 机器学习,多模纤维,复杂传输矩阵,无参考方法,可变形镜
近年来,在液晶(LCS)中观察到了在折射率光栅上耦合的光束之间的强两光束能传递。由于LC主管的重新定位而获得的0.2阶折射率的高调制使得可以增加一个梁的强度,并具有增益系数的强度近两个数量级,而固体光致热晶体中的强度几乎要大[1-6]。在具有杂化有机 - 无机细胞A LC层的方案中,将两个固体底物放置在两个或两个固体底物之间,其中一个或两个是光致热的。相交的相干光束会干扰并产生无机光致热性底物(S)中的空间电荷。空间电荷会产生一个空间周期性的电场,该电路穿透LC层并调节LC主管。由此产生的主管光栅引起折射率光栅,并确保在LC中传播的相交梁的耦合[7-11]。在讨论混合系统中主管重新定位的机制时,通过与LC旋转极化的相互作用[12-14],而不是通过LC静态介电性各向异性[15,16],而不是通过LC旋转极化[15-16],这是与董事与主任的太空场合的夫妇。对列中[12]和胆固醇LC细胞获得的实验结果的描述[13,14]需要一个额外的假设,使导演幅度是空间载体范围的非线性函数。这导致通过其有效的值替换了外部的系数,这取决于空间电荷范围。在[12]中讨论了这种非线性的可能物理机制。Despite the fact that the physical mechanism of interaction of the space-charge field with the director is the same for nematic and cholesteric LCs, the observed dependence of the gain coe ffi cient of the incident signal beam on the director grating spacing is very di ff erent.增益系数定义为
前五卷的序言和光学工程学指出:“当然,应用的光学和光学工程的许多方面都不会在这些卷中涵盖。”涵盖了其中一些“众多方面”的卷VI。此卷专门用于连贯的光学设备和系统。近年来,应用的光学和光学工程在传统领域继续显示出强度,但已扩展到包括1965年本系列第I卷第I卷的全新领域。连贯的光学科学和技术已作为应用光学和光学工程的重要分支发展。刺激是对激光作为通用光源的快速发展和开发。什么是连贯的光学工程?是那个特殊区域与相干光的独特特性的实际应用有关。相干光在空间上是高度相干,高度相干的(狭窄的光谱轮廓),高方向性和高能的。空间连贯性允许很容易产生经典的衍射现象,并用于多种测量和模式识别程序中,这是由于检测器技术和微型计算机的进步特别可行的。时间连贯性允许干涉仪在干扰梁之间的路径差异较大;因此,可以扩展常规干涉法。谁会在1965年猜到,因为光的空间和时间特性是使全息作用的特性。全息图是从物体衍射(或散射)以及已知或可重复的参考或背景梁产生的干扰模式中记录的强度分布。依次,全息图已使得非常有趣的新方法干涉方法。衍射与空间过滤器相结合,尤其是全息滤波器,构成了图像和信号处理方法的基础,这些方法已成为数字图像处理技术的有趣替代方法。今天尤其如此,因为光阀和空间光调节器的发展。激光束的方向性意味着它可以将其聚焦到一个非常小的高能点。这已经彻底改变了用于阅读,记录和显示目的的光学扫描系统。众所周知的声学和电形效应可有效地用于控制相干光束的方向和强度。