我是如何揭露一个“科学丑闻”——“相干合成”(5)

optro · 发表于 2013-3-19 16:17:08

本帖最后由 optro 于 2013-3-19 19:28 编辑

我是如何揭露一个“科学丑闻”——“相干合成”
第五篇改进后的“相干合成”远场光功率分布
一、N束光束不存在同轴合成：

如果同轴“合成”，相位锁定后就如图四所示，这时候不是干涉场局部功率密度增加N倍，而是平均功率增加N倍，如果相位两两相差180度，就是功率完全消失，违背能量守恒定律。
二、N束光远场合成只可能是光束相交。
三、N束光远场合成功率密度永远小于单束光的功率密度：
A．平行光束阵列有六边形和正四边形两种组成；
根据“拉格朗日-亥姆霍兹不变量定理”：
B．正六边形平均亮度相对于单束下降77.8%——75%（填充率100%）；
C．正四边形远场合成平均亮度相对于单束下降50%（填充率100%）。
四、激光武器使用的发射光学系统采用成像光学系统：
这已经在附件一和本文第三篇被证明。
五、N束光远场“相干合成”功率密度分析：
1．相对单束单模激光，N束光合成功率密度下降77.8%，考虑到80%的填充率，下降60%。
2．干涉图和光强分布：
正六边形平行光束阵列的偏振方向，由于是空间光路，见图五。

干涉图见图六：

光强分布图见图七。
3．干涉图分析（详细见附件二）:
从图六知，7束光正六边形远场合成，中心0.4直径是第一级干涉，相干合成中心干涉区0.1D，功率密度仅增加一倍多一点，中心0.2D增加不到2倍。
考虑到7束合成功率密度下降77.8%，填充率最大80%，所以“相干合成”中心干涉功率密度增加在2*0.778*0.8在1.25倍。根本不是N及7倍。
再考虑实际各种损耗，“相干合成”根本就没有意义。
4．考虑N束光相互之间的夹角，“相干合成”就彻底失去存在研究意义：
10000米处，当夹角0.1毫弧度，光轴距离1000毫米；0.01毫弧度（2秒），100毫米；0.001毫弧度（0.2秒），10毫米；0.0001毫弧度（0.02秒），1毫米，这时相干合成才近似N束光轴在10000米远场相交，这个夹角没有可能实现。
7束改进光学系统，远场10000米光斑直径27毫米（填充率100%），夹角0.001毫弧度（0.2秒），光轴中心距离10毫米，中心点光功率：
(e-20/27*2+1)2+(e-10/27*2)2+(e-10/27*2)2=5.82
这样5.82/17=0.34倍，是单束光（会聚光斑直径9毫米）功率的1.5*0.34=0.51倍。所以，要保证“相干合成”2倍平均功率密度，交角必须小于0.0001毫弧度。这在工程上是无法实现的。
(e-2/27*2+1)2+(e-2/27*2)2+(e-2/27*2)2=15
这样15/17=0.88，这样相干合成相对于单束激光的峰值点的功率是1.5*0.88=1.32倍
结论：到这里“光纤激光相干合成技术”从理论上已经彻底被否定终结！

我是如何揭露一个“科学丑闻”——“相干合成”
第六篇刘泽金课题组的错误所在

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