高功率激光器在科學和工業上有許多應用，但進一步提高激光平均功率有諸多限制因素，比如非線性效應或拉曼散射等，都會阻礙激光平均功率的進一步提高。相干合成技術(CBC)是激光平均功率和脈沖能量進一步提高最有前景的方法。其基本原理如圖一所示，簡單來講，相干合成技術可以看作是一個帶有多個并行放大器的干涉儀。在系統中種子源的激光被分成多束并送入干涉儀的不同光學臂，在每個臂中，都有一個放大器，這樣分開的激光就被放大最終再組合成單個輸出光束。

　　對超快激光來說，一些微小的擾動會使得脈沖之間產生相位差，從而大大降低合成效率，所以需要主動補償相位差的技術，比如直接檢測技術可以使用HC探測器，間接檢測技術包括單探測器電子頻率標記技術(LOCSET)和隨機平行梯度下降技術(SPGD)等，補償可以利用安裝在壓電陶瓷上的反射鏡，光纖拉伸器或空間光調制實現。現有的相干合成方法主要有兩大類，分別是平鋪孔徑和填充孔徑，幾何結構如圖2所示。對于平鋪孔徑法，光束并排排列在近場區域，在遠場實現組合，但是該結構理論組合高只能達到76%。在填充孔徑系統中，光束通過組合元件(如部分反射鏡、偏振相關分束器或分段光束反射鏡)在近場和遠場都可以實現相干合成，因此可以有90%以上的合成效率。

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