高功率光纤激光器谱合成系统的输出特性分析

建立了用光热折变无机玻璃反射式体布拉格光栅实现高功率光纤激光器谱合成的物理模型,在考虑高功率激光导致的体布拉格光栅表面热形变情况下,将体光栅进行分片处理后,采用有限差分Crank-Nicholson和稀疏矩阵方法,通过反复迭代求解波动方程,数值计算了两束光纤激光经不同形变的体布拉格光栅谱合成后的光强分布、桶中功率和合成效率,并定量分析了光栅形变对合成光束光强分布、桶中功率和合成效率的影响。研究结果表明,高功率激光导致的体布拉格光栅表面的热形变不仅会导致合成光束的光束质量变差,而且还会引起谱合成系统合成效率的迅速下降。