(57)【要約】  単調なシステムの出力特性は、複数の調整可能な入力（１０２）を使用して制御される。その調整値は、セットポイントのセットおよびディザ振幅のセットを使用して入力制御装置（１０８）によって制御される。各入力の調整値は、セットポイントおよびセットポイントのまわりのディザを同時に使用して制御される。各入力に対するディザ値はゼロ平均を有し、異なる入力に適応されたディザの間にゼロ相関がある。ディザに起因する出力特性の変化が測定され、調整値を生成するために使用される。調整値は調整されたディザ振幅のセットを作成するために使用される。調整されたディザ振幅のセットは、セットポイント調整値のセットを作成するために、積分された事前調整されたディザ振幅のセットに加算された。セットポイント調整値を対応するセットポイントに加算することで、更新されたセットポイントのセットを作成する。セットポイントが制御されている出力（１０４）特性を最大化する値に収束するように、このプロセスは繰り返される。【選択図】図１
2018521373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力制御の方法であって、当該方法が、
複数のセットポイントに属するセットポイント、および複数のディザ振幅に属するディザ振幅を使用して複数の出力の各々の調整可能な特性を変更する工程であって、各入力が、複数のセットポイントに属する異なるセットポイント、および複数のディザ振幅に属する異なるディザ振幅を使用して変更され、変更する工程が、複数の変更される入力を結果的にもたらす、変更する工程；
セットポイントに加算されたディザ振幅に関連する出力特性の第一の測定値を得る工程であって、出力が、複数の変更された入力を使用する組み合わせから結果として生じる、第一の測定値を得る工程；
セットポイントから減算されたディザ振幅に関連する特性の第二の測定値を得る工程；
現在の調整値を計算するために第一および第二の測定値を使用する工程；
複数の現在調整されたディザ振幅を作成するために、現在の調整値を使用して複数のディザ振幅における各ディザ振幅を変更する工程；
複数のセットポイント調整値を作成するために、複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と組み合わせる工程；および、
複数のセットポイント調整値に属する各セットポイント調整値を、複数のセットポイントに属する対応するセットポイントと組み合わせることにより、複数のセットポイントを更新する工程、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と組み合わせることにより、複数の積分された事前調整されたディザ振幅を更新する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
現在の調整値を計算するために第一の測定値および第二の測定値を使用する工程が、第一の測定値と第二の測定値の差、ならびに第一の測定値および第二の測定値の合計を使用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各ディザ振幅を変更する工程が、各ディザ振幅に現在の調整値を掛けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
現在調整されたディザ振幅の各々を組み合わせる工程が、現在調整されたディザ振幅の各々に第一の値を掛ける、および各積分された事前調整されたディザ振幅に第二の値を掛けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
装置であって、当該装置が、
複数の入力を受信し、複数の変更された入力を生成する複数の入力変更子；
複数の変更された入力を使用して出力を生成するコンバイナー；
出力特性を測定する出力検出器；
複数の入力変更子および出力検出器と通信するプロセッサシステム；および、
コンピュータプログラムの命令を保存するメモリであって、プロセッサシステム上で実行された時に、コンピュータプログラムの命令が、プロセッサシステムに動作を実行させ、当該動作が、
複数のセットポイントに属するセットポイント、および複数のディザ振幅に属するディザ振幅を使用して複数の出力の各々の調整可能な特性を変更する工程であって、各入力が、複数のセットポイントに属する異なるセットポイント、および複数のディザ振幅に属する異なるディザ振幅を使用して変更される工程；
セットポイントに加算されたディザ振幅に関連する出力特性の第一の測定値を得る工程；
セットポイントから減算されたディザ振幅に関連する出力特性の第二の測定値を得る工程；
現在の調整値を計算するために第一および第二の測定値を使用する工程；
複数の現在調整されたディザ振幅を作成するために、現在の調整値を使用して複数のディザ振幅における各ディザ振幅を変更する工程；
複数のセットポイント調整値を作成するために、複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と組み合わせる工程；
複数のセットポイント調整値に属する各セットポイント調整値を、複数のセットポイントに属する対応するセットポイントと組み合わせることにより、複数のセットポイントを更新する工程、
を含む、メモリ、
を含むことを特徴とする、装置。
【請求項７】
プロセッサシステムが単一のプロセッサを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
プロセッサシステムが複数のプロセッサを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
プロセッサシステムが、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つの動作特定のハードウェアコンポーネントを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
プロセッサシステムが実行した動作がさらに、複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と組み合わせることにより、複数の積分された事前調整されたディザ振幅を更新する工程を含む、請求項６に記載の工程。
【請求項１１】
第一の測定値と第二の測定値の差、および第一の測定値と第二の測定値の合計が現在の調整値を計算するために使用される、請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
各ディザ振幅が、各ディザ振幅に現在の調整値を掛けることにより変更される、請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
現在調整されたディザ振幅の各々を対応する積分された事前調整されたディザ振幅と組み合わせる工程の一部として、現在調整されたディザ振幅の各々に第一の値を掛け、各積分された事前調整されたディザ振幅に第二の値を掛ける、請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
装置であって、当該装置が、
複数の光入力を受信し、複数の位相シフトされた光入力を生成する複数の位相シフター；
複数の位相シフトされた光入力を使用して、組み合わされた光出力を生成するコンバイナー；
組み合わされた光出力の出力パワーを測定する光パワー検出器；
複数の位相シフターおよび光パワー検出器と通信するプロセッサシステム；および、
コンピュータプログラムの命令を保存するメモリであって、プロセッサシステム上で実行された時に、コンピュータプログラムの命令が、プロセッサシステムに動作を実行させ、当該動作が、
複数のセットポイントに属するセットポイント、および複数のディザ振幅に属するディザ振幅を使用して複数の光出力の各々の位相を変更する工程であって、各光入力が、複数のセットポイントに属する異なるセットポイント、および複数のディザ振幅に属する異なるディザ振幅を使用して位相シフトされる工程；
セットポイントに加算されたディザ振幅に関連する第一の出力パワー測定値を得る工程；
セットポイントから減算されたディザ振幅に関連する第二の出力パワー測定値を得る工程；
現在の調整値を計算するために第一および第二の出力パワー測定値を使用する工程；
複数の現在調整されたディザ振幅を作成するために、現在の調整値を使用して複数のディザ振幅における各ディザ振幅を変更する工程；
複数のセットポイント調整値を作成するために、複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と組み合わせる工程；
複数のセットポイント調整値に属する各セットポイント調整値を、複数のセットポイントに属する対応するセットポイントと組み合わせることにより、複数のセットポイントを更新する工程、
を含む、メモリ、
を含むことを特徴とする、装置。
【請求項１５】
プロセッサシステムが単一のプロセッサを含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
プロセッサシステムが複数のプロセッサを含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
プロセッサシステムが、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つの動作特定のハードウェアコンポーネントを含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
プロセッサシステムが実行した動作がさらに、複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と組み合わせることにより、複数の積分された事前調整されたディザ振幅を更新する工程を含む、請求項１４に記載の工程。
【請求項１９】
第一の測定値と第二の測定値の差、および第一の測定値と第二の測定値の合計が現在の調整値を計算するために使用される、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
現在調整されたディザ振幅の各々を対応する積分された事前調整されたディザ振幅と組み合わせる工程の一部として、現在調整されたディザ振幅の各々に第一の値を掛け、各積分された事前調整されたディザ振幅に第二の値を掛ける、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御システムに関し、特に多入力を変更することによってシステム出力を制御することに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの制御システムアプリケーションにおいて、望まれる出力特性を達成するために多入力を変更することが望ましい。複数の入力が伴うシステムでは、制御システムは非常に複雑となる。そのようなシステムの一例は、高振動環境において操作されている、コヒーレントにビーム結合されたファイバレーザアレイである。コヒーレントビーム結合（ＣＢＣ）は、一般的に、レーザの位相が閉回路サーボ制御装置を使用して共に同期されることを必要とする。最適なパッケージングに関して、結合されたビームの単一の光学的サンプルのみを使用して全てのレーザチャネルを同期すること、例えば、単一の物理的測定値から複数の誤差信号を発生させることは、制御装置にとって有利である。そのようなマルチチャネルの位相同期制御装置は、単一のビームサンプルの限定された情報量によって、高い制御速度およびチャネルカウントにそれらの拡張性が制限される。一般的に、チャネルカウントの拡張性に対する制御装置速度（帯域幅）のための限定されたトレードスペース（ｔｒａｄｅ  ｓｐａｃｅ）が存在する。
【０００３】
過去のＣＢＣ開発作業では、大きいチャネルカウントに拡張可能なマルチチャネル位相同期制御装置を開発することが求められてきた。チャネルカウントの拡張性を最大化するために、そのような制御装置設計は、内部冷却剤の流れによって典型的に支配される内部位相雑音を除去することに焦点があてられる、一般的には低振幅の適度な制御帯域幅で典型的に最適化される。しかしながら、ファイバ増幅器が移動する空気または地上のプラットフォームのような振動的なノイズの多い環境で操作される時には、内部位相雑音はプラットフォームによって誘発される振動の位相雑音によって目立たなくなり得る。例えば、２．４ｇの不規則振動を有する環境では、音響周波数（＜〜１０ｋＨｚ）の位相雑音は、６００ｋｒａｄ／ｓのＲＭＳ位相雑音のスルー（角周波数シフト）および＞２Ｍｒａｄ／ｓのピークのスルーを有する、約＞１００ラジアン（ｒａｄ）ＲＭＳであってもよい。これは＞１００ｘの内部位相雑音であり、単一検出器の電気周波数タグ付けによる光コヒーレンスの同期法（Ｌｏｃｋｉｎｇ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｂｙ  Ｓｉｎｇｌｅ−ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｔａｇｇｉｎｇ）（ＬＯＣＳＥＴ）および確率的平行勾配降下法（Ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｄｅｓｃｅｎｔ）（ＳＰＧＤ）のような、既存の位相同期制御装置の実証された最大で数十ｋｒａｄ／ｓの制御装置帯域幅を十分に上回っている。
【０００４】
ＬＯＣＳＥＴは、多周波のディザ技術を使用する。これらの方法では、小さい（＜＜１ラジアン）位相ディザタグ（ｐｈａｓｅ  ｄｉｔｈｅｒ  ｔａｇ）が、各レーザチャネル上の固有の周波数に適用される。相互にコヒーレントなビームが互いに対して幾何学的に結合された時、結果として生じる干渉が、タグ付け周波数の重なり箇所に時間領域でビーティングを作成する。コヒーレント検出法は、各周波数でビート位相を分離するために使用され、各チャネルの位相のフィードバック制御のための誤差信号としてこれを使用する。アレイ内のチャネルの数が増加するにつれて、より多くのＲＦ帯域幅が、新たなチャネルに対する固有のディザ周波数を受け入れることを要求される。したがって、最終的なスケーリングは信号対ノイズ比によって制限される。なぜなら、チャネルを加えるに当たり、いずれかの個々のチャネルの固有のディザ周波数の変調振幅の信号対ノイズ比が、結合されたビームのパワーの大きい直流バックグラウンドに対して減少し、それにより、さらなる平均化が、特定のチャネルに関連する測定値を回復することを最終的に要求されるので、その信号対ノイズ比が間接的に帯域幅に対するチャネルカウントのトレードを結果的に引き起こすためである。ＬＯＣＳＥＴは、各レーザチャネルのための固有周波数のＲＦコンポーネントを要求するという欠点がある。
【０００５】
ＳＰＧＤは、補償光学においてその起源を有する、ＬＯＣＳＥＴなどのモデルに依存しない制御方法である。その方法は、全てのレーザチャネルのディザベクトルの相関していないセットを同時に（すなわち、同じクロック速度で）適応することを含み、検出されたパワーを最大化するために山登り法のアルゴリズムを単に使用する。パワーが最大化された時は、全てのビームが互いに同位相である。ＳＰＧＤが、各ビームの位相を直接検出せず、個々の位相に依存する集合距離（組み合わせられたパワー）を最大にするのみであるという点で、ＬＯＣＳＥＴとは根本的に異なるものである。ＳＰＧＤは、より高いチャネルカウントへスケーリングする観点および、より高い制御帯域幅へスケーリングする観点の両方において、一般的にＬＯＣＳＥＴに劣った性能を与えると見なされてきた。さらなるレーザチャネルを追加することは、位相空間において登られるべき多次元山に、より多くの次元を効果的に追加し、それによって収束時間はチャネルカウントに比例して増加する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態は、振動分離の必要なくファイバ増幅器の大きなアレイを正確に位相同期できる高速マルチチャネル光位相同期制御装置を提供する。
【０００７】
本発明の他の実施形態は、複数のセットポイントに属するセットポイント、および複数のディザ振幅（ｄｉｔｈｅｒ  ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）に属するディザ振幅を使用して、複数の入力の各々の調整可能な特性を変更することを含む。各入力は、複数のセットポイントに属する異なるセットポイント、および複数のディザ振幅に属する異なるディザ振幅を使用して変更される。この変更は、出力を生成するために組み合わせる複数の変更された入力を生成する。セットポイントに加算されたディザ振幅に関連する出力特性の第一の測定値が得られ、セットポイントから減算されたディザ振幅に関連する出力特性の第二の測定値が得られる。第一および第二の測定値は、現在の調整値を計算するために使用される。複数のディザ振幅における各ディザ振幅は、複数の現在調整されたディザ振幅を作成するために、現在の調整値を用いて変更される。複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々は、複数のセットポイント調整値を作成するために、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と結合される。複数のセットポイントは、複数のセットポイントに属する対応するセットポイントと複数のセットポイント調整値に属する各セットポイント調整値を組み合わせることにより更新され、複数の積分された事前調整されたディザ振幅は、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を組み合わせることにより更新される。
【０００８】
本発明のまた他の実施形態では、複数の入力変更子は、複数の入力を受信して、複数の変更された入力を生成する。コンバイナーは、複数の変更された入力を使用して出力を生成する。出力検出器は、出力特性を測定する。プロセッサシステムは複数の入力変更子および出力検出器と通信し、メモリはコンピュータプログラムの命令を保存する。コンピュータプログラムの命令は、プロセッサシステム上で実行される時に、プロセッサシステムに動作を実行させる。動作は、複数のセットポイントに属するセットポイント、および複数のディザ振幅に属するディザ振幅を使用して複数の出力の各々の調整可能な特性を変更することを含む。各入力は、複数のセットポイントに属する異なるセットポイント、および複数のディザ振幅に属する異なるディザ振幅を使用して変更される。セットポイントに加算されたディザ振幅に関連する出力特性の第一の測定値が得られ、そしてセットポイントから減算されたディザ振幅に関連する出力特性の第二の測定値が得られる。第一および第二の測定値は、現在の調整値を計算するために使用される。複数のディザ振幅における各ディザ振幅は、複数の現在調整されたディザ振幅を作成するために、現在の調整値を用いて変更される。複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々は、複数のセットポイント調整値を作成するために、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と結合される。複数のセットポイントは、複数のセットポイントに属する対応するセットポイントと複数のセットポイント調整値に属する各セットポイント調整値を組み合わせることにより更新され、複数の積分された事前調整されたディザ振幅は、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を組み合わせることにより更新される。
【０００９】
本発明のまた他の実施形態では、複数の位相シフターは、複数の光入力を受信し、複数の位相シフトされた光入力を生成する。コンバイナーは、複数の位相シフトされた光入力を使用して、組み合わされた光出力を生成する。光パワー検出器は、組み合わされた光出力の出力パワーを測定する。プロセッサシステムは複数の位相シフターおよび光パワー検出器と通信し、メモリはコンピュータプログラムの命令を保存する。コンピュータプログラムの命令は、プロセッサシステム上で実行される時に、プロセッサシステムに動作を実行させる。動作は、複数のセットポイントに属するセットポイント、および複数のディザ振幅に属するディザ振幅を使用して複数の光出力の各々の位相を変更することを含む。各光入力は、複数のセットポイントに属する異なるセットポイント、および複数のディザ振幅に属する異なるディザ振幅を使用して位相シフトされる。セットポイントに加算されたディザ振幅に関連する第一の出力パワー測定値が得られ、そしてセットポイントから減算されたディザ振幅に関連する第二の出力パワー測定値が得られる。第一および第二の出力パワー測定値は、現在の調整値を計算するために使用される。複数のディザ振幅における各ディザ振幅は、複数の現在調整されたディザ振幅を生成するために、現在の調整値を用いて変更される。複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々は、複数のセットポイント調整値を作成するために、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と結合される。複数のセットポイントは、複数のセットポイントに属する対応するセットポイントと複数のセットポイント調整値に属する各セットポイント調整値を組み合わせることにより更新され、複数の積分された事前調整されたディザ振幅は、複数の積分された事前調整されたディザ振幅に属する、対応する積分された事前調整されたディザ振幅と複数の現在調整されたディザ振幅に属する現在調整されたディザ振幅の各々を組み合わせることにより更新される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】セットポイントを調整するために比例の、および積分調整されたディザ振幅を使用することを示す。
【図２】入力ｋのためのディザステップを示す。
【図３】制御プロセスを示す。
【図４】コヒーレントにビーム結合されたファイバレーザアレイシステムにおける入力相の制御を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は入力（１０２）と出力（１０４）を伴うシステム（１００）を例証する。制御装置（１０６）は、システム（１００）への入力（１０２）を変更するために、入力変更子（１０８）に対する制御入力を提供する。変更は出力（１０４）の特定の出力特性を最大化するか最小限に抑えるためになされる。
所望の出力（１０４）の特性は検出器（１１０）を使用して測定される。
【００１２】
システム（１００）は単調に動作する任意のタイプのシステムであってもよい。上記システムは、例えば、入力を合計し、入力の積を受け取り、入力を畳み込み、または、これらの操作の組み合わせを用いることによって、出力を生成するために入力を組み合わせることもある。例えば、システム（１００）は複数の入力を伴う燃焼システムであってもよく、ここで、所望の出力特性が温度である。システム（１００）はコヒーレントにビーム結合されたファイバレーザアレイシステムでもあってもよく、ここで、所望の出力特性は結合型光パワーである。入力変更子（１０８）は例えば、燃料弁調整装置、位相シフター、振幅変更子、または偏波変更子であり得る。検出器（１１０）は例えば、出力温度の尺度を提供する温度検出器、または出力された光パワーの尺度を提供する光検出器であってもよい。
【００１３】
入力変更子（１０８）はＮの入力、Ｉ１、Ｉｋ、…ＩＮを同時またはほぼ同時に変更することで変更入力（１１２）を作成する。入力は加算器／減算器（１１５）からの制御信号（１１４）を使用して変更される。制御信号（１１４）は、Ｉ１からＩＮまでの入力の各々を変更するために異なる制御を与える。それぞれの制御は現在のセットポイントとディザ振幅からなる。各制御サイクルにおいて、２つの変更制御が各入力に提供される。第１の変更制御はセットポイントとディザ振幅の合計を含み、第２の変更制御入力は、セットポイントからディザ振幅を減算した結果を与える。したがって、各制御サイクルについては、入力はそれぞれ、プラスとマイナスのディザ振幅を備えたセットポイントによって変更される。２つの変更制御信号は次のように表すことができる：
Ｓｋ＋ＤｋとＳｋ−Ｄｋ   ここで、ｋ＝１からＮであり、Ｓｋは現在のセットポイントであり、Ｄｋはディザ振幅である。
【００１４】
図２は、入力Ｉｋのために使用されたディザステップＤｋを示す。正のディザ振幅（２００）は制御サイクルｍ＝１の半分のために使用され、負のディザ振幅（２０２）は制御サイクルｍ＝１の後半のために使用される。ディザ振幅（２００）と（２０２）は大きさが等しく、符号のみ異なることに留意されたい。ディザレートが１／Ｔであり、プラスとマイナスの量の両方のサイクルからなることにも留意されたい。さらに、ディザ信号はそれぞれ０と等しい平均値を有し、すなわち、入力Ｉｋに適用されるすべてのディザ振幅の中間は０である。さらに、それぞれの入力変更に使用された様々なディザ信号間にはゼロ相関がある。例えば、入力ＩｋとＩｋ＋１に与えられるディザ振幅の間にはゼロ相関がある。
【００１５】
変更入力の各セットについては、出力（１０４）が生成される。検出器（１１０）は変更入力の各セットについて所望の出力特性を測定する。セットポイント＋（プラス）ディザ振幅を使用して元々の入力が変更されたことに変更入力のセットが起因するときに、最初の測定値Ｖ＋が得られる。セットポイント−（マイナス）ディザ振幅を使用して元々の入力が変更されたことに変更入力のセットが起因するときに、第２の測定値Ｖ−が得られる。これらの測定値はプロセッサ（１１６）によって使用され、プロセッサ（１１６）は２つの測定値の間の正規化された差を計算する。正規化された測定値ΔＶは方程式１として表されることもある
【００１６】
【数１】
2018521373.tif 000003
【００１７】
正規化された測定値ΔＶは１からＮの入力の各々に関連したディザ振幅の各々を掛けるために使用される。乗算器（１１８）は、現在の調整されたディザ振幅のコレクションを作成するために、メモリ（１２０）からのディザ振幅の各々に、正規化された測定値ΔＶを掛ける。現在の調整されたディザ振幅の各々は次のように表すことができる：
ΔＶＤｋ    ここで、ｋ＝１からＮである。
【００１８】
その後、現在の調整されたディザ振幅を用いて、現在のセットポイントを更新し、かつ積分された事前調整されたディザ振幅のコレクションを更新する。
【００１９】
乗算器（１２２）は、個々の現在の調整されたディザ振幅に、比例する係数または値Ｐを掛けるために使用される。これにより、比例的にスケーリングされた現在の調整されたディザ振幅のコレクションが得られ、ここで、それぞれ１つを以下のように表すことができる：
ＰΔＶＤｋ    ここでｋ＝１からＮである。
【００２０】
積分された事前調整されたディザ振幅のコレクションはメモリ（１２４）に保存され、各々の積分された事前調整されたディザ振幅に、乗算器（１２６）を用いて積分係数または値Ｉを乗算する。これにより、スケーリングされた積分された事前調整されたディザ振幅のコレクションが得られ、ここで、各々のスケーリングされた積分された事前調整されたディザ振幅は次のように表すことができる：
Ｉ（ΣΔＶＤ）ｋ    ここで、ｋ＝１からＮであり、和は特定の入力ｋについての合計の事前調整されたディザ振幅である。
【００２１】
加算器（１２８）は、対応する比例的にスケーリングされた現在の調整されたディザ振幅と、スケーリングされた積分された事前調整されたディザ振幅を合計して、セットポイント調整値のコレクションを作成する。セットポイント調整値の各々は次のように表すことができる：
ＰΔＶＤｋ＋Ｉ（ΣΔＶＤ）ｋ
【００２２】
現在のセットポイントはメモリ（１３０）に保存される。加算器（１３２）は、対応する現在のセットポイントと、加算器（１３２）により提供される対応するサブポイント調整値の合計を作成して、更新されたセットポイントのコレクションを作成する。その後、更新されたセットポイントは、現在のセットポイントを交換してメモリ（１３０）に保存される。現在のセットポイントは次のように表すことができる：
Ｓｋ＋ＰΔＶＤｋ＋Ｉ（ΣΔＶＤ）ｋ    ここで、ｋ＝１からＮであり、Ｓｋは現在のセットポイントである。
【００２３】
積分された事前調整されたディザ振幅のコレクションは現在の調整されたディザ振幅を用いて更新される。
ΔＶＤｋ    ここで、ｋ＝１からＮである。
【００２４】
乗算器（１３６）は、積分された事前調整されたディザ振幅の各々に、係数または値Ｍを掛ける。例えば、Ｍは、０．９９９などの＞１の値を有することもある。この乗法により、次のように表すことができるスケーリングされた積分された事前調整されたディザ振幅のコレクションが得られる：
Ｍ（ΣΔＶＤ）ｋ    ここで、ｋ＝１からＮであり、その和は合計の事前調整されたディザ振幅である。
【００２５】
加算器（１３８）は、対応する現在の調整されたディザ振幅をスケーリングされた積分された事前調整されたディザ振幅と合計して、更新された積分された事前調整されたディザ振幅を作成する。更新された値は、メモリ（１２４）に保存される。更新された積分された事前調整されたディザ振幅は、以下の通りに表わされ得る：
【００２６】
【数２】
2018521373.tif 000004
式中、ｋ＝１からＮ。
【００２７】
これらの更新に加えて、メモリ（１２０）は、次の制御サイクルｍ＋１に対応するディザ振幅の次のコレクションを出力する。メモリ（１２０）は、予めプログラムされる、および通常、測定値Ｖ＋およびＶ−に基づいて動的に変化しない、ディザ値のソースである。
【００２８】
ディザ振幅の各シーケンスに関して、平均がゼロに等しく、異なる入力に適用されるディザ振幅のシーケンス間にゼロ相関があることが想起されるべきである。ディザ振幅のソースは、例えば、値の任意のランダムあるいは擬似ランダムのシーケンスであり得る。例えば、アナログ回路実装において、ランダム値を生成するために、熱雑音源のセットが使用され、デジタル回路実装において、乱数または擬似乱数のシーケンスが予め計算され、メモリに保存され得る。ディザ振幅の別のソースは、ＣＤＭＡアプリケーション、例えば、ウォルシュ関数のセットに使用されるものなどの直交符号であり得る。ＣＤＭＡまたは偽似乱数のディザの場合には、該セットは、大多数のループサイクル後に、例えば、１０ｘＮループサイクル後に再利用され得、式中、Ｎは入力の数である。
【００２９】
このポイントで、プロセスは繰り返され、ここで、更新されたセットポイントおよび新しいディザ振幅を使用して、入力が変更される。ディザによって変更されたセットポイントを適用し、その後、セットポイントを更新する繰返しのサイクルにわたって、セットポイントは、最終的にセットポイントのセットに収束し、ここで、入力は、対象の出力特性を最大限または最小限にするように変更される。現在の調整されたディザ振幅に基づいてセットポイントを更新する全体のシーケンスは、山登り法のアルゴリズムを構成する。
【００３０】
プロセッサ（１１６）、メモリ、乗算器、加算器および減算器が、非一時的媒体上に保存された命令を実行する、個別のハードウェア、プログラマブルハードウェア、または１つ以上のプロセッサまたはコンピュータに、あるいはこれらのコンポーネントの幾つか又はすべてを含むプロセッサシステムに実装され得ることが留意されるべきである。
【００３１】
図３は、制御装置（１０６）によって実行されるプロセス工程を例証する。工程（３１０）では、対応する現在のセットポイント＋対応するディザ値は、入力１からＮの各々に適用される。その後、結果として生じる対象の出力特性Ｖ＋が捕らえられる。
【００３２】
工程（３１２）では、対応するディザ値より少ない対応する現在のセットポイントは、入力１からＮの各々に適用される。その後、結果として生じる対象の出力特性Ｖ−が捕らえられる。
【００３３】
工程（３１４）では、正規化された測定値ΔＶが計算される。
【００３４】
工程（３１６）では、対応する現在の調整されたディザ振幅と積分された事前調整されたディザ振幅を合計することによって、積分された事前調整されたディザ振幅の更新が作成される。その後、積分された事前調整されたディザ振幅の更新は、メモリ（１２４）に保存される。
【００３５】
工程（３１８）では、現在の調整されたディザ振幅および積分された事前調整されたディザ振幅は、セットポイント調整値のセットを作成するために使用される。
【００３６】
工程（３２０）では、セットポイント更新は、対応する現在のセットポイントとセットポイント調整値を合計することによって作成される。
【００３７】
工程（３２２）では、セットポイント更新はメモリ（１３０）に保存され、ディザ振幅の新しいセットがメモリ（１２０）から出力される。
【００３８】
工程（３２２）の後、プロセスは、工程（３１０）に進むことによって繰り返される。
【００３９】
図４は、コヒーレントにビーム結合されたファイバレーザアレイシステムにおける入力相の制御を例証する。図４に例証された実施形態はまた、例えば、固体レーザアレイ、ガスレーザアレイ、または半導体レーザアレイなどの、他のタイプのレーザアレイを使用して実施され得る。光源またはシード（ｓｅｅｄ）（４１０）は、レーザ光をスプリッターまたはカプラー（４２０）に提供する。スプリッターまたはカプラー（４２０）は、レーザ光のＮチャネルを位相シフター（４２２）に提供する。位相シフター（４２２）は、制御部（４２４）上で受信された制御入力に基づいて、個々のチャネルの各々を位相シフトさせる。その後、位相シフトさせられたチャネルは、ファイバ増幅器アレイ（４２６）に供給される。その後、ファイバ増幅器アレイ（４２６）の出力は、ビームコンバイナーまたはレンズ（４２８）に供給される。ビームコンバイナー（４２８）からの出力（４３０）は、ビームスプリッター（４３２）に通される。光パワーのごく一部が、ビームスプリッター（４３２）によって光パワー検出器（４３４） に転換される。光パワー検出器（４３４） は、制御装置（１０６）にパワー測定値を提供する。
【００４０】
光パワー検出器（４３４） から受信したパワー測定値Ｖ＋およびＶ−に基づいて、制御装置（１０６）は、制御信号を制御部（４２４）を介して位相シフター（４２２）に提供する。制御信号は、ディザ振幅によって変更されるセットポイントから成る。上に議論されるように、位相シフター（４２２）に提供される制御信号に異なるディザ振幅を適用する多くのサイクルにわたって、セットポイントは、出力（４３０）の出力パワーを最大限にする値に収束する。
【００４１】
例えば、２．４ｇの不規則振動を有している環境では、音響周波数（＜〜１０ｋＨｚ）の位相雑音が、６００ｋｒａｄ／ｓのＲＭＳ位相雑音のスルー（角周波数シフト）および＞２Ｍｒａｄ／ｓのピークのスルーを有する約１００のｒａｄ ＲＭＳであり得る。一例として、このタイプの環境での出力（４３０）のパワーを最大限にするために、ディザレートは、０．１ラジアンのＲＭＳ振幅を有する１００ＭＨｚであり得る。さらに、ＰおよびＩに対する値は、チャネルまたは入力Ｎの数、およびデータ待ち時間（処理時間を含む、ループまわりの光学的＋電子的な飛行時間型）に基づいて選択され得る。例えば、Ｎ＝１００のチャネルおよびデータ待ち時間＝６５０ｎｓについては、ＰおよびＩの値は，Ｐ＝３およびＩ＝０．０１であり得る。ＰおよびＩの値はまた、例えば、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎｉｃｈｏｌｓ法などの周知の方法を使用して決定され得る。
【００４２】
上に記載された方法または機能は、専用ハードウェアの他に、適切なソフトウェアと関連した、ソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用によって実行され得る。対応する方法または機能は、プロセッサまたは制御装置によって提供されるときに、単一の専用プロセッサまたは制御装置によって、単一の共用プロセッサまたは制御装置によって、あるいは複数の個々のプロセッサまたは制御装置によって提供され得、それらのうちの幾つかは共有され得る。プロセッサまたは制御装置は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアとして実施され得、例えば及び限定することなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、乗算器または加算器などの動作特定のハードウェア、ソフトウェアを保存するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性記憶装置、を含む装置を使用しても実施され得る。
【００４３】
本発明の実施形態は、マシン実行可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムとして実施され得、マシン実行可能命令は、命令をプログラムされた汎用または専用のプロセッサまたはロジック回路などのマシンに命令を実行させるために使用され得る。例えば、非一時的媒体などの情報媒体上また内のコンピュータプログラムが、本発明のこの実施形態を実施するのに適している。媒体は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、他のタイプの光ディスク、磁気ディスク、磁気ドライブ、光ドライブ、ソリッドステートドライブ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カードまたは光カード、フラッシュメモリ、あるいは電子的命令を保存するのに適した他のタイプのマシン読み取り可能媒体を含み得る。プログラムは、あらゆるプログラミング言語を使用し得、部分的にコンパイルされた形態、または本発明の実施に望ましい他の形態などの、ソースコード、オブジェクトコード、またはソースコードとオブジェクトコードとの間の中間コードの形態であり得る。
【００４４】
前の記載において、例証目的で、方法は特定の順序で記載された。代替的な実施形態では、方法は、記載される順序とは異なった順序で実行され得ることが認識されるべきである。さらに、方法は、記載されるブロック（ｂｌｏｃｋｓ）よりも少ない、追加の、または異なるブロックを含み得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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