我是如何揭露一个“科学丑闻”——“相干合成”(4)

optro · 发表于 2013-3-19 16:15:36

本帖最后由 optro 于 2013-3-19 19:29 编辑

我是如何揭露一个“科学丑闻”——“相干合成”
第四篇一种改进的“相干合成”远场会聚光学系统
刘泽金课题组从事了多年“光纤激光相干技术”研究，我仅仅用了3个月的时间就将其否定。这么轻易地否定了刘泽金课题组花费了多年时间、大量资金和大量人力努力进行的研究，这是为什么？
刘泽金课题组从事“光纤激光相干合成技术”研究过程中，首先必须设计出一种远场N束光的会聚光学系统。刘泽金课题组在第一步就失败了，他们的错误在于：
第一个错误：
平行光束阵列和成像光学系统在远场10000米处会聚光斑直径相差巨大：400：9=44：1，平均功率密度相差44*44/7=276倍，显然刘泽金课题组的“相干合成”方案根本无法提高远场功率密度的。
平行光束阵列在远场实现合成。靠的是自身的束散，这种合成不仅仅振幅大幅下降，而且即使有N束光亮度也大幅下降。
而成像光学系统变换，尽管光束直径增加（远小于平行光），但是亮度没有变化，直径*束散角值不变。
第二个错误：
刘泽金课题组“相干合成”可以使中心光功率密度提高N倍，仅仅是一种“想象”，实际没有经过干涉理论证明，计算出远场N束光干涉的光强分布图。
第三个错误：
刘泽金课题组用实验证明的“相干合成”和“非相干合成”中心光功率存在近似N倍（大于0.8*N，见周朴毕业论文）差异存在两个错误：
首先不能用同一个光学系统证明，“非相干合成”可以采用成像光学系统在远场合成（下面我会论述）；
其次，刘泽金课题组的实验存在错误（见附件三分析）。

上面是一个从平行光阵列系统改进来的成像“相干合成”光学系统，在这个系统，首先将7束单模光纤激光，准直成平行光（填充率100%），再用一个负透镜将其变换成一个虚像（d1,A1），再用一个有效通光孔径1500毫米的透镜将（d1,A1）成像到10000米远场这时远场光斑直径d2=27毫米。
下一篇假设7束光相干合成，计算这直径27毫米的光场的干涉分布，证明理论上中心光强峰值不超过单束光峰值两倍，根本就没有N=7倍的结果，考虑必须的工程条件，7束光的相干合成，中心光强峰值低于单束光峰值有如下因素：
A．光斑增加三倍单束光振幅下降3倍，这样仅（7/3）2=5.4倍；
B．实际峰值功率不是7*7倍是：小于（3*3+2*2+2*2）=17，5.4*17/49=1.87倍。
考虑实际工程条件：
C．填充率，直径90%，功率密度下降80%，1.87*80%=1.5倍；
D．考虑7束光的平行差，要求小于0.0002毫弧度，根本达不到。
E．
所以，“相干合成”的师娘研究只能是10年“荒唐”。

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