Моделирование системы фазовой синхронизации лазерных излучателей на основе итерационных методов обработки изображений
Семёнов П.А., Польских С.Д.

АО «Швабе – Исследования»

Аннотация:
Рассмотрена система фазовой синхронизации лазерных пучков, в основе работы которой лежит итерационный алгоритм Гершберга–Сэкстона для восстановления фазовой информации. Проведён анализ алгоритма и показано, что его характерной особенностью является наличие состояний стагнации. Предложен метод редукции размерности задачи, основанный на блоковом принципе. Проведено численное моделирование системы при различных конфигурациях блоков.

Ключевые слова :
моделирование многоканальных лазерных систем, фазовая синхронизация лазерных излучателей, алгоритм Гершберга–Сэкстона, глобальная оптимизация.

Цитирование:
Семёнов, П.А. Моделирование системы фазовой синхронизации лазерных излучателей на основе итерационных методов обработки изображений / П.А. Семёнов, С.Д. Польских // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 3. – С. 370-375. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-3-370-375.

Литература:

  1. Dawson, J.W. Power scaling analysis of fiber lasers and amplifiers based on non-silica materials / J.W. Dawson, M.J. Messerly, J.E. Heebner, P.H. Pax, A.K. Sridharan, A.L. Bullington, R.J. Beach, C.W. Siders, C.P.J. Barty, M. Dubinskii // Proceedings of SPIE. – 2010. – Vol. 7686. – P. 768611-1. – 768611-12.
  2. Fan, T.Y. Laser Beam Combination for High-Power, High-Radiance Sources / T.Y. Fan // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. – 2005. – Vol. 11(3). – P. 567–577.
  3. Liu, Z.J. Coherent beam combining of high power fiber lasers: Progress and prospect / Z.J. Liu, P. Zhou, X.J. Xu, X.L. Wang, Y.X. Ma // Science China. Technological Sciences. – 2013. – Vol. 56(7). – P. 1597–1606.
  4. Vorontsov, M.A. Adaptive Array of Phase-Locked Fiber Collimators: Analysis and Experimental Demonstration / M.A. Vorontsov, T. Weyrauch, L.A. Beresnev, G.W. Carhart, L. Liu, K. Aschenbach // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. – 2009. – Vol. 15(2). – P. 269-280.
  5. Волков, М.В. Phase locking of a seven-channel continuous wave fibre laser system by a stochastic parallel gradient algorithm / М.В. Волков, С.Г. Гаранин, Ю.В. Долгополов, А.В. Копалкин, С.М. Куликов, Д.М. Синявин, Ф.А. Стариков, С.А. Сухарев, С.В. Тютин, С.В. Хохлов, Д.А. Чапарин // Квантовая электроника. – 2014. – Т. 44, №11. – С. 1039–1042. – ISSN 0368-7147.
  6. Gerchberg, R.W. A practical algorithm for the determination of phase from image and diffraction plane pictures / R.W. Gerchberg, W.O. Saxton // Optik (Stuttgart). – 1972. – Vol. 35(2). – P. 237–246.
  7. Болтс, Г.П. Обратные задачи в оптике / Г.П. Болтс; пер. с англ. – М.: Машиностроение, 1984. – 199 с. (H.P. Baltes. Inverse Source Problems in Optics. – Berlin: Springer-Verlag, 1978).
  8. Vorontsov, M.A. Laser beam projection with adaptive array of fiber collimators. I. Basic considerations for analysis / M.A. Vorontsov, S.L. Lachinova // Journal of the Optical Society of America A. – 2008. – Vol. 25(8). – P. 1949–1959.
  9. Muller, R.A. Real-time correction of atmospherically degraded telescope images through image sharpening / R.A. Muller, A. Buffington // Journal of the Optical Society of America. – 1974. – Vol. 64(9). – P.1200-1210.
  10. Польских, С.Д. Фазовая проблема: анализ локальных экстремумов и алгоритмы восстановления изображений / С.Д. Польских // Радиотехника и электроника. – 2008. – Т. 53, №2. – С. 223-237.
  11. Методы поиска глобального экстремума / А.А. Жиглявский, А.Г. Жилинскас. – М.: Наука, 1991. – 248 c.
  12. Польских, С.Д. Адаптивная оптическая система на основе алгоритма Гершберга–Сэкстона для фазовой синхронизации одномодовых лазерных излучателей / С.Д. Польских, П.А. Семёнов // Оптика атмосферы и океана. – 2014. – Т. 27, № 02. – С. 100–104.
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20