بررسي آرايش‌ مارپيچي فرما در تركيب همدوس باريكه‌هاي ليزري و مقايسه با آرايش‌هاي دايروي و مربعي

Investigating the Fermat spiral array (FSA) in the coherent beam combination and comparing with ring and square array

تعيين آرايش مناسب براي يك سامانه ليزري مبتني بر تركيب همدوس باريكه‌ها به منظور بهبود عملكرد آن، همواره مورد توجه بوده است. با الهام‌گيري از آرايش مارپيچي فرما ( FSA ) در كاربردهاي آنتن، مقايسه اين آرايش با آرايش‌هاي مربعي و دايروي در تركيب باريكه‌ها انجام شده است. در اين مقاله تأثير تعداد باريكه در آرايش بر كيفيت باريكه تركيبي با معيار ضريب انتشار باريكه ( BPF ) مطالعه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه آرايش FSA  بر خلاف دو آرايش ديگر، با افزايش تعداد باريكه روند افزايشي كيفيت را تجربه مي‌كند. براي رسيدن به حداكثر BPF ، مي‌بايست از آرايش FSA  در تعداد باريكه بيش‌تر از 61 و در تعداد باريكه كم‌تر، از آرايش دايروي استفاده كرد. نتايج نويدبخش استفاده از آرايش‌هاي مبتني بر فراكتال در تركيب باريكه در آينده است.

In laser systems based on a coherent beam combination (CBC), determining the appropriate array to improve performance has always been of interest. Inspired by the Fermat spiral array (FSA) in antenna applications, this array has been compared with square and ring arrays in CBC. In this article, the effect of the number of beams (N) has been studied to investigate its impact on the combined beam quality with the beam propagation factor (BPF) metric. The results show that the BPF metric for FSA increases by increasing N, unlike the other two arrays. To achieve the maximum BPF, the FSA is more suitable for the number of beams more than 61 and the ring array for less. The results are promising for the use of fractal-based arrays in the future.