一种多路激光合成孔径发射系统

技术特征：
1.一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，包括光纤激光器系统、偏正合束器系统、合束镜系统、以及卡塞格林扩束系统，所述光纤激光器系统由六个光纤激光器组成，所述偏正合束器系统由三台偏正合束器pbc组成，六个所述光纤激光器发射出的同种波长光，两两分别经偏正合束器pbc合成和偏振控制获得三束并行排列的高功率的相干偏振合成光束，再经合束镜系统形成三角形环形孔径激光束，最后经卡塞格林扩束系统反射而出。2.根据权利要求1所述一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，六个所述光纤激光器分别为光纤激光器一(11)、光纤激光器二(12)、光纤激光器三(13)、光纤激光器四(14)、光纤激光器五(15)、光纤激光器六(16)，三台所述偏正合束器pbc分别为pbc一(21)、pbc二(22)、pbc三(23)，所述光纤激光器二(12)发射出的同种波长光经全反镜一(31)反射后，与光纤激光器一(11)发射出的同种波长光，经pbc一(21)合成和偏振控制获得高功率的相干偏振合成光束一；所述光纤激光器四(14)发射出的同种波长光经全反镜二(32)反射后，与光纤激光器三(13)发射出的同种波长光，经pbc二(22)合成和偏振控制获得高功率的相干偏振合成光束二；所述光纤激光器六(16)发射出的同种波长光经全反镜三(33)反射后，与光纤激光器五(15)发射出的同种波长光，经pbc三(23)合成和偏振控制获得高功率的相干偏振合成光束三；所述相干偏振合成光束一、相干偏振合成光束二、相干偏振合成光束三并行排列。3.根据权利要求2所述一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，所述合束镜系统包括全反镜四(34)、全反镜五(35)、全反镜六(36)、全反镜七(37)、全反镜八(38)、全反镜九(39)，所述全反镜四(34)与全反镜五(35)、全反镜六(36)与全反镜七(37)、全反镜八(38)与全反镜九(39)两两相互平行；所述相干偏振合成光束一依次经全反镜四(34)、全反镜五(35)反射，所述相干偏振合成光束二依次经全反镜六(36)、全反镜七(37)反射，所述相干偏振合成光束三依次经全反镜八(38)、全反镜九(39)反射后，形成三角形环形孔径激光束。4.根据权利要求3所述一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，所述卡塞格林扩束系统由反射抛物面的主镜(41)和次镜(42)组成，三角形环形孔径光束，倾斜射至全反镜十(30)上，经全反镜十(30)反射后，然后准直发射到卡塞格林扩束系统的次镜(42)，再从次镜(42)反射到主镜(41)，最后经主镜(41)反射而出至空中。5.根据权利要求4所述一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，所述全反镜一(31)、全反镜二(32)、全反镜三(33)、全反镜四(34)、全反镜五(35)、全反镜六(36)、全反镜七(37)、全反镜八(38)、全反镜九(39)、全反镜十(30)、以及卡塞格林扩束系统的主镜(41)和次镜(42)，均镀有光学反射膜，且反射率大于99％。6.根据权利要求4所述一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，所述主镜(41)为凹二次非球面反射镜，所述次镜(42)为凸二次非球面反射镜。7.根据权利要求4或6所述一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，所述主镜(41)、次镜(42)的旋转对称非球面的面形公式为：其中，c为顶点曲率，k为二次曲线常数。8.根据权利要求4所述一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，所述主镜(41)采用光学设计软件zemax进行仿真设计，所述主镜(41)的参数为：顶点曲率半径r1＝3000mm；
圆锥系数k＝-1；有效口径为φ950mm；材料为微晶玻璃；焦距为1500mm；镀膜为介质高反膜，反射率>99％@1083nm；面形质量为：rms≤λ/30，λ＝632.8nm。9.根据权利要求4所述一种多路激光合成孔径发射系统，其特征在于，所述次镜(42)采用光学设计软件zemax进行仿真设计，所述次镜(42)的参数为：次镜顶点曲率半径r0＝108mm；圆锥系数k＝-1；有效口径为φ34.2mm；材料为微晶玻璃；焦距为54mm；镀膜为介质高反膜，反射率>99％@1083nm；面形质量为：rms≤λ/30，λ＝632.8nm。

技术总结
本发明公开了一种多路激光合成孔径发射系统，包括光纤激光器系统、偏正合束器系统、合束镜系统、以及卡塞格林扩束系统，光纤激光器系统由六个光纤激光器组成，偏正合束器系统由三台偏正合束器PBC组成，六个光纤激光器发射出的同种波长光，两两分别经偏正合束器PBC合成和偏振控制获得三束并行排列的高功率的相干偏振合成光束，再经合束镜系统形成三角形环形孔径激光束，最后经卡塞格林扩束系统反射而出。本发明一种多路激光合成孔径发射系统，结构简单，布局紧凑，通过相干偏振合成技术，有效突破了单路光纤激光器输出的功率限制；通过合束镜系统对三路激光进行合束，合束方法简单，易于实施，合束功率大质量较高，成本较低，稳定性好。性好。性好。


技术研发人员：胡明勇 毕亚超 杨传龙 封志伟 王秀娟 张煜邦
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2022.08.25
技术公布日：2022/11/11