Adición coherente
La adición coherente (o combinación coherente ) de láseres es un método de escalado de potencia . Permite aumentar la potencia de salida y el brillo del láser de modo transversal único .
Normalmente, el término adición coherente se aplica a láseres de fibra . A medida que se satura la capacidad de bombeo y / o enfriamiento de un solo láser, se puede forzar a varios láseres similares a oscilar en fase con un acoplador común. La adición coherente se demostró en el escalado de potencia de los láseres Raman . [1]
La adición de láseres reduce el número de modos longitudinales en el haz de salida; cuantos más láseres se combinen, menor será el número de modos longitudinales en la salida. Las estimaciones simples muestran que el número de modos de salida se reduce exponencialmente con el número de láseres combinados. Se pueden combinar del orden de ocho láseres de esta manera. [2] El futuro aumento del número de láseres combinados requiere el crecimiento exponencial del ancho de banda espectral de ganancia y / o longitud de láseres parciales. También se puede llegar a la misma conclusión sobre la base de simulaciones más detalladas. [3]Prácticamente, la combinación de más de diez láseres con una disposición de combinación pasiva parece ser difícil. Sin embargo, la combinación coherente activa de láseres tiene el potencial de escalar a un gran número de canales. [4]
Las interacciones no lineales de ondas de luz se utilizan ampliamente para sincronizar los rayos láser en sistemas ópticos multicanal. El autoajuste de fases puede lograrse de manera robusta en un arreglo de árbol binario de divisores de haz y conjugación de fase Kerr de mezcla de cuatro ondas degenerada [5] en instalaciones de luz extrema de amplificación de pulso Chirped . [6] Este interferómetro de Michelson de conjugación de fase aumenta el brillo como , [7] donde es el número de canales bloqueados en fase.
La interferencia constructiva debida a la auto-imagen de Talbot obliga a los láseres de la matriz a bloquear el modo transversal . El número de Fresnel de la matriz de láser de elemento unidimensional bloqueado en fase por la cavidad de Talbot viene dado por [8] Para la matriz de láser de elemento bidimensional bloqueado en fase por la cavidad de Talbot también escalas de números de Fresnel . Las técnicas de bloqueo de fase de Talbot son aplicables a las matrices láser de estado sólido bombeadas por diodos de disco delgado. [9]
