近日，來自中國科學院、教育部高校和國內(nei) 有關(guan) 研究機構從(cong) 事光電子、激光、信息、計算機應用等

技術領域的多位院士、專(zhuan) 家在長沙考察、鑒定了國防科技大學光電科學與(yu) 工程學院研製的

“千瓦級光纖激光相幹合成試驗係統”。
　　
　　專(zhuan) 家組鑒定意見指出：“該項目在國際上首次實現光纖激光千瓦級相幹合成輸出，係統輸出功率達到1.5千瓦。

該係統複雜、技術難度大，在光纖激光相幹合成理論和技術上有重大創新，是高功率激光相幹合成

領域的重大突破。係統綜合水平達到國際先進，相幹合成輸出功率、寬譜和多波長激光

相幹合成等技術處於(yu) 國際領先。”
　　
　　這標誌著我國科學家在光纖激光相幹合成理論和技術領域獲得了重大的自主創新成果。
　　
　　據了解，在自然界，光的相幹性（即“一致性”）是一種客觀存在。物理學研究發現，

隻有傳(chuan) 輸振動方向一致、頻率相同、相位差恒定的光束才能稱之為(wei) “步調一致”的相幹光，

其光源可稱為(wei) 相幹光源。具有相幹性的光波疊加時會(hui) 出現“幹涉現象”，這種幹涉可能是建設性的，

也可能是破壞性的。
　　
　　在普通光源中，原子發光過程都是自發輻射過程，各個(ge) 原子發出的光子在頻率、

振動方向和初位相上都不相同，所以，光的亮度、方向性、單色性等方麵特征各不相同，

因此普通光源不具備空間和時間上的相幹性。
　　
　　由於(yu) 激光是受激輻射產(chan) 生的，因而其光波具有相同的頻率、方向、振態和嚴(yan) 格的位相關(guan) 係。

激光需要有激光器才能產(chan) 生。激光器產(chan) 生的激光具有亮度高、方向性好、相幹性好3個(ge) 重要特性。

不同波段（1～14微米）的激光，有不同的用途，如波長2.0微米的激光在氣象監測、激光測距、

激光雷達等方麵具有廣泛應用，2.8微米波長激光則可應用在生物、醫療等領域，而3.0～5.0微米波段

激光具有很強的大氣穿透能力，具有應用於(yu) 激光製導、激光遙感等領域的巨大潛能。由於(yu) 高亮度激光

在國民經濟和國防等多個(ge) 領域有著廣泛的應用需求，激光技術被列為(wei) 《國家中長期科學技術發展規劃綱要

（2006-2020）》前沿技術之一。
　　
　　記者在采訪中得知，光纖激光器是指用采用摻有稀土元素的玻璃光纖作為(wei) 激光介質的激光器。

光纖激光器具有轉換效率高、光束質量好、結構緊湊等優(you) 點，能夠獲得高光束質量激光輸出，

已成為(wei) 繼化學激光器後的新一代高能激光器的重要方向。
　　
　　但由於(yu) 激光與(yu) 材料之間客觀存在的“非線性”效應、熱效應、激光元件損傷(shang) 等因素，

單根光纖激光器輸出功率有限。
　　
　　因此，為(wei) 實現高功率和高光束質量，構建模塊化的光纖激光“組合”，並對其進行相幹

合成是最理想的解決(jue) 方案，已成為(wei) 當前全球激光技術領域的研究熱點。國際上有40多家機構在

探索如何用中小功率的激光器來合成大功率激光器。2009年，美國空軍(jun) 實驗室（AFRL）實現了

5路百瓦級光纖激光放大器相幹合成，輸出功率為(wei) 725瓦。
　　
　　麵對激光技術前沿領域的這一世界性難題，國防科技大學新體(ti) 係結構固態激光實驗室學術帶頭人、

教育部創新團隊帶頭人、國家“973”計劃項目首席專(zhuan) 家劉澤金帶領高能激光技術科研團隊，

發明了基於(yu) 隨機並行梯度下降和單頻抖動的光纖激光相幹合成相位控製方法（簡稱“優(you) 化算法”，

實驗中發現了寬譜（約30GHz的譜線寬度）激光也能實現部分相幹合成的物理現象，提出了用

非單頻激光進行相幹合成的技術路線，闡明了寬譜、多波長激光相幹合成的物理機製。
　　
　　他們(men) 自行研製出9路百瓦級光纖激光放大器，當總輸入功率為(wei) 1900瓦時，相幹合成功率可達1560瓦，

這一輸出功率為(wei) 目前已知的該領域國際最高水平。
　　
　　用優(you) 化算法能夠實現寬譜和多波長激光部分相幹合成的這一科學新發現，打破了此前隻有

窄譜激光才能實現相幹的認識。
　　
　　他們(men) 進一步深入研究了該發現的物理機製，為(wei) 新一代大功率光纖激光係統的研製奠定了理論基礎。

其研究成果於(yu) 2009年在美國出版的國際光學領域著名學術期刊OpticsLetters上以封麵圖示文章發表，

在國際激光學界中引起廣泛關(guan) 注。
　　
　　他們(men) 和美國學者各自獨立提出將基於(yu) 隨機並行梯度下降優(you) 化算法用於(yu) 光纖激光相幹合成的技術方案，

並單獨提出了用於(yu) 光纖激光相幹合成的單頻抖動相位控製方法，這兩(liang) 種方法都成功實現了

“不同波長激光束的同步自動對齊”，解決(jue) 了相幹合成時相位控製的技術難題，獲得了高質量的穩定激光輸出，

使目前光纖激光相幹合成主動相位控製方法達到4種，得到國際激光領域同行的讚許。
　　
　　與(yu) 此同時，劉澤金等還提出了相幹合成光束質量評價(jia) 方法，解決(jue) 了過去常用的光束質量評價(jia) 標準

不能對相幹合成光束進行很好描述的問題，被學術界認可和采用。美國定向能協會(hui) 出版的

《高功率光纖激光器導論》一書(shu) 采用了該方法，稱其是“孔徑填充相幹陣列光束質量的最佳測試方法”，

總裝備部光電子技術專(zhuan) 業(ye) 組推薦其為(wei) 我國相幹合成激光光束質量評價(jia) 準則。