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通過將多個超快光纖激光進行相干合成，可以克服單根光纖的功率限制。在這種相干合成裝置中，一般采用偏振分束器（PBS）用于合束（如圖 1（a）所示），不過這種裝置復雜度較高，而且隨著合成通道數的增多，占用體積也會越來越大。德國耶拿課題組提出了分段反射率分束器（SMS）的合成辦法，如圖 1（b）（c）所示。
圖 1 （a）級聯合束系統示意圖 （b） SMS 裝置示意圖，數值為分束面的反射系數，在輸入波束陣列功率均勻的情況下，可以實現振幅完全匹配。（c）整體 SMS，即所有鍍膜都沉積在單個元件上 （d）將組合擴展為二維陣列，每個 SMS 鍍膜分布一致
SMS 可以僅用一個或兩個光學元件制造。對于多個超快激光光束的合成，采用雙單元空氣間隔設計可使非線性效應和色散效應最小化，同時該裝置還可以拓展到二維合束，如圖 1（d）所示。為了實現合束過程中完美的振幅匹配，必須在每個分束或合束節點使用特殊的鍍膜部分。但是對于每一束光，需要一個特定鍍膜的反射區，裝置還是較為復雜。由于相干合成中振幅誤差的影響相對于相位誤差的影響較小，耶拿課題組提出了一種可以共用鍍膜的簡化設計。
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