[发明专利]多光束耦合装置

说明书

技术领域

本发明涉及多光束耦合装置。

背景技术

在专利文献1(US专利第7,884,997号)及专利文献2(日本特开2005－294409号公报)中记载有将多个激光耦合而得到高强度的激光输出的相干光耦合装置。

在专利文献1中，为了检测多个激光间的相位差，采用“光外差方式”。具体而言，将由主振荡器输出的基本激光分束为参照光和多个激光。参照光的频率通过移频器(optical frequency shifter)位移。通过将移频后的参照光和各激光叠加，产生差拍(拍频)。基于该差拍的观测，求多个激光间的相位差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:US专利第7,884,997号

专利文献2:(日本)特开2005－294409号公报

在采用光外差方式的情况下，要求在参照光和激光之间频率不同，因此，如上述，移频器是不可缺少的。但是，这成为装置复杂和高成本的原因。

发明内容

本发明的一个目的在于，以简易的结构实现可以控制多个激光各自的相位的多光束耦合装置。

下面，使用在“用于实施发明的方式”中所使用的序号、符号说明“用于解决课题的技术方案”。这些序号、符号是为了明确“权利要求书”的记述和“用于实施发明的方式”的对应关系而以带括弧的方式附加。但是，在“权利要求书”所记述的发明的技术范围的解释中没有使用这些序号、符号。

在本发明一方面提供多光束耦合装置(1)。该多光束耦合装置(1)具备相移部(50)、叠加部(70)、观测部(80)、相位控制部(90)。相移部(50)通过使多个激光(Bb－1、Bb－2、Bb－3)各自的相位位移，生成多个位移激光(Bc－1、Bc－2、Bc－3)。叠加部(70)通过将多个位移激光(Bc－1、Bc－2、Bc－3)的每一个和参照光(Br)叠加，生成多个叠加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)。观测部(80)生成与观测多个叠加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)的每一个时出现的空间的干涉图形的干涉图形信息(PTN1、PTN2、PTN3)。相位控制部(90)基于对多个叠加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)的每一个得到的干涉图形信息(PTN1、PTN2、PTN3)，反馈控制相移部(50)的相移，由此，将多个位移激光(Bc－1、Bc－2、Bc－3)设定为希望的状态。

观测部(80)还可以具备以观测多个叠加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)的每一个的方式设置的多个观测装置(81－1、81－2、81－3)。另外，多个观测装置(81－1、81－2、81－3)各自的(81－i)还可以具备在多个观测位置观测对应的一个叠加激光(Bs－i)的强度的多个传感器(82－i1、82－i2)。该情况下，干涉图形信息(PTN1、PTN2、PTN3)包含在多个观测位置分别观测的强度(Ai1、Ai2)。

干涉图形参数(Ri)基于在多个观测位置分别观测的强度(Ai1、Ai2)定义。该情况下，相位控制部(90)还可以以与多个叠加激光(Bs－1、Bs－2、Bs－3)分别相关的干涉图形参数(Ri)与目标值(Rt)一致的方式反馈控制相移部(50)进行的相移。

多个传感器(82－i1、82－i2)的数量还可以为2个。2个传感器(82－i1、82－i2)观测两处观测位置各自的的强度(Ai1、Ai2)。该情况下，干涉图形参数(Ri)取决于两处观测位置之间的强度之比、或梯度、或差。

相位控制部(90)还可以以两处观测位置各自的强度(Ai1、Ai2)相等或为规定的值的方式反馈控制相移部(50)。

本发明的多光束耦合装置(1)还可以具备放大多个位移激光(Bc－1、Bc－2、Bc－3)的每一个的光束放大部(60)。

本发明的多光束耦合装置(1)还可以具备生成基本激光(Ba)的激光振荡器(10)、和将基本激光(Ba)分束为多个激光(Bb－1、Bb－2、Bb－3)和参照光(Br)的分束部(20)。

在本发明的多光束耦合装置(1)中，由分束部(20)生成的参照光(Br)也可以不通过移频器而达到叠加部(70)。

根据本发明，能够以简易的结构实现能够控制多个激光各自的相位的多光束耦合装置。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的多光束耦合装置的构成例的方框图；

图2是表示本发明实施方式的多光束耦合装置的其它构成例的方框图；

图3示意性表示参照光和激光的叠加；