我国光纤激光相干合成获重大成果(2)

因此，为实现高功率和高光束质量，构建模块化的光纤激光“组合”，并对其进行相干合成是最理想的解决方案，已成为当前全球激光技术领域的研究热点。国际上有40多家机构在探索如何用中小功率的激光器来合成大功率激光器。2009年，美国空军实验室（AFRL）实现了5路百瓦级光纤激光放大器相干合成，输出功率为725瓦。

面对激光技术前沿领域的这一世界性难题，国防科技大学新体系结构固态激光实验室学术带头人、教育部创新团队带头人、国家“973”计划项目首席专家刘泽金带领高能激光技术科研团队，发明了基于随机并行梯度下降和单频抖动的光纤激光相干合成相位控制方法（简称“优化算法”），实验中发现了宽谱（约30GHz的谱线宽度）激光也能实现部分相干合成的物理现象，提出了用非单频激光进行相干合成的技术路线，阐明了宽谱、多波长激光相干合成的物理机制。

他们自行研制出9路百瓦级光纤激光放大器，当总输入功率为1900瓦时，相干合成功率可达1560瓦，这一输出功率为目前已知的该领域国际最高水平。

用优化算法能够实现宽谱和多波长激光部分相干合成的这一科学新发现，打破了此前只有窄谱激光才能实现相干的认识。

他们进一步深入研究了该发现的物理机制，为新一代大功率光纤激光系统的研制奠定了理论基础。其研究成果于2009年在美国出版的国际光学领域著名学术期刊OpticsLetters上以封面图示文章发表，在国际激光学界中引起广泛关注。

他们和美国学者各自独立提出将基于随机并行梯度下降优化算法用于光纤激光相干合成的技术方案，并单独提出了用于光纤激光相干合成的单频抖动相位控制方法，这两种方法都成功实现了“不同波长激光束的同步自动对齐”，解决了相干合成时相位控制的技术难题，获得了高质量的稳定激光输出，使目前光纤激光相干合成主动相位控制方法达到4种，得到国际激光领域同行的赞许。

与此同时，刘泽金等还提出了相干合成光束质量评价方法，解决了过去常用的光束质量评价标准不能对相干合成光束进行很好描述的问题，被学术界认可和采用。美国定向能协会出版的《高功率光纤激光器导论》一书采用了该方法，称其是“孔径填充相干阵列光束质量的最佳测试方法”，总装备部光电子技术专业组推荐其为我国相干合成激光光束质量评价准则。

近年来，该课题组在AppliedPhysicsLetters、OpticsLetters、OpticsExpress和光学学报等光学领域国内外著名学术期刊上发表论文121篇，其中SCI收录82篇。其阶段性成果“光纤激光相干合成技术”入选了“2009年中国光学重要成果”。