JP2015521386A - コヒーレントレーザアレイ制御システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- システムであって、
一次レーザ信号を発生させるための主発振器と、
前記一次レーザ信号を複数の二次レーザ信号に分割するためのビームスプリッタアレイと、
前記複数の二次レーザ信号を増幅して複数の増幅レーザ信号を発生させる複数の増幅器と、
前記複数の増幅レーザ信号の位置、ビーム角、光路長、および位相を調整する複数のアクチュエータと、
前記複数の増幅レーザ信号の位置、ビーム角、光路長、および位相を調整する前記複数のアクチュエータを制御する少なくとも1つの制御モジュールと、
前記複数のアクチュエータから前記複数の増幅レーザ信号を受信して結合レーザ出力信号を発生させる結合器と、
前記結合レーザ出力信号をサンプリングして、前記制御モジュールが位相を制御するためのフィードバックを発生させる位相検出器と、
前記結合レーザ出力信号をサンプリングして、前記制御モジュールが前記複数の増幅レーザ信号の位置、ビーム角、または光路長の少なくとも1つを制御するためのフィードバックとして複数の位相誤差を発生させる少なくとも1つのフィルタと、
を備えるシステム。 - 前記少なくとも1つのフィルタは、結合出力信号をサンプリングして、前記制御モジュールへのフィードバックに関する前記複数の位相誤差を発生させるための空間フィルタである、請求項1に記載のシステム。
- 前記空間フィルタは前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つのビーム角に関連する位相誤差を提供し、前記ビーム角は、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つに対するX方向またはY方向の少なくとも1つに関連する、請求項2に記載のシステム。
- 前記結合レーザ出力信号を変換レーザ信号に変換するレンズをさらに備え、前記空間フィルタは、前記変換レーザ信号をサンプリングして、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つのビーム位置に関連する位相誤差を発生し、前記ビーム位置は、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つに対するX方向またはY方向の少なくとも1つに関連する、請求項2に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのフィルタは、結合出力信号をサンプリングして、前記制御モジュールへのフィードバックとして複数の位相誤差を発生させるスペクトルフィルタであり、前記位相誤差は、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つに関する光路長を制御するために使用される、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのフィルタは、前記結合レーザ出力信号に対しスペクトルフィルタリング機能を実行するファイバ・ブラッグ・グレーティング(FBG)であるか、あるいは前記少なくとも1つのフィルタは、少なくとも1つの開口を有し前記結合レーザ出力信号に対し空間フィルタリング機能を実行するピンホール検出器である、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の増幅レーザ信号の波長剪断制御を容易にするためにFBGに適用される歪みまたは温度チューニング機構をさらに備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記複数の増幅レーザ信号の位置剪断制御を容易にするために空間フィルタの開口に適用される機械的チューニング機構をさらに備える、請求項6に記載のシステム。
- 前記複数のアクチュエータの少なくとも1つは、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つの位置またはビーム角を制御する角度制御付きの調整可能なミラーを含むか、あるいは前記複数のアクチュエータの少なくとも1つは、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つの位置またはビーム角を制御する可動ファイバを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のアクチュエータの少なくとも1つは、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つの光路長を制御する多重ミラー構成を含むか、あるいは前記複数のアクチュエータの少なくとも1つは、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つの光路長を制御する収縮または拡張する弾性ファイバを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のアクチュエータの少なくとも1つは、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つの位相を制御する電気光学導波路を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの制御モジュールは、ヘテロダイン法、山登り法、または同期多値ディザ法を使用して、前記複数の増幅レーザ信号の少なくとも1つに対し位相同期を実行し、かつ位相誤差をヌルアウトする、位相制御器と、光路長制御器と、位置制御器とを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記一次レーザ信号は、連続波(CW)信号またはパルス波(PW)信号として発生する、請求項1に記載のシステム。
- システムであって、
一次レーザ信号を発生させるための主発振器と、
前記一次レーザ信号を複数の二次レーザ信号に分割するためのビームスプリッタアレイと、
前記複数の二次レーザ信号を増幅して複数の増幅レーザ信号を発生させる複数の増幅器と、
前記複数の増幅レーザ信号の位置、ビーム角、光路長、および位相を調整する複数のアクチュエータと、
前記複数の増幅レーザ信号の位相を調整する前記複数のアクチュエータの一部を制御する位相制御モジュールと、
前記複数の増幅レーザ信号の光路長を調整する前記複数のアクチュエータの一部を制御する光路長制御モジュールと、
前記複数の増幅レーザ信号のビーム位置またはビーム角を調整する前記複数のアクチュエータの一部を制御する位置制御モジュールと、
前記複数のアクチュエータから前記複数の増幅レーザ信号を受信して結合レーザ出力信号を発生させる結合器と、
前記結合レーザ出力信号をサンプリングして、前記位相制御モジュール、前記光路長制御モジュール、および前記位置制御モジュールのためのフィードバックを発生させる位相検出器と、
前記結合レーザ出力信号をサンプリングして、前記光路長制御モジュールが前記複数の増幅レーザ信号の光路長を制御するためのフィードバックとして第1位相誤差を発生させるスペクトルフィルタと、
前記結合レーザ出力信号をサンプリングして、前記位置制御モジュールが前記複数の増幅レーザ信号のビーム位置またはビーム角を制御するためのフィードバックとして第2位相誤差を発生させる空間フィルタと、
を備えるシステム。 - 前記スペクトルフィルタは、前記結合レーザ出力信号に対しスペクトルフィルタリング機能を実行するファイバ・ブラッグ・グレーティング(FBG)であり、かつ前記空間フィルタは、少なくとも2つの開口を有し前記結合レーザ出力信号に対し空間フィルタリング機能を実行するピンホール検出器である、請求項14に記載のシステム。
- 方法であって、
一次レーザ信号から複数の二次レーザ信号を発生させるステップと、
前記複数の二次レーザ信号を増幅して複数の増幅レーザ信号を発生させるステップと、
前記複数の増幅レーザ信号の位置、ビーム角、光路長、および位相を調整するように複数のアクチュエータを制御するステップと、
前記複数のアクチュエータから受信した前記複数の増幅レーザ信号を結合して結合レーザ出力信号を発生させるステップと、
前記結合レーザ出力信号をフィルタリングして、前記複数の増幅レーザ信号の位置、ビーム角、または光路長を調整するように前記複数のアクチュエータを制御するための複数の位相誤差を発生させるステップと、
を含む方法。 - 前記結合レーザ出力信号に対し空間フィルタリング機能を適用して、前記複数の増幅レーザ信号の位置またはビーム角を調整するように前記複数のアクチュエータを制御するための位相誤差を発生させるステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記結合レーザ出力信号に対しスペクトルフィルタリング機能を適用して、前記複数のアクチュエータを制御して前記複数の増幅レーザ信号の光路長を調整するための位相誤差を発生させるステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記一次レーザ信号は連続波レーザ信号またはパルス波レーザ信号である、請求項16に記載の方法。
- 前記アクチュエータでファイバまたはミラーを使用して光路長、位置、またはビーム角を制御するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
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