Para analisar a flutuação da capacidade de controle de modo da lanterna de fótons durante a combinação coerente, foi estabelecido um algoritmo para extrair a matriz de tons de cinza do campo luminoso, utilizando os resultados do cálculo numérico para substituir a variância da distribuição de potência angular na análise das flutuações da capacidade de controle de modo da lanterna de fótons conforme a potência da combinação. A base teórica do algoritmo foi derivada da equação do fluxo de potência e da teoria do acoplamento de modos adjacentes. O algoritmo de extração de tons de cinza foi detalhadamente apresentado em termos da estrutura do algoritmo e dos parâmetros de precisão de extração de tons de cinza. Pela comparação da imagem restaurada com o mapa original do campo luminoso, demonstrou-se a precisão numérica do algoritmo na conversão da distribuição da intensidade luminosa em uma matriz de valores de tons de cinza; finalmente, tomando como exemplo uma lanterna de fótons 3×1 feita artesanalmente sob controle ativo fraco de modo, analisou-se a variação da qualidade da luz de saída e das perdas de combinação causadas pela variação da potência de combinação. Os resultados experimentais explicam a mudança na inclinação da curva de perdas de combinação da lanterna de fótons 3×1 quando a potência de combinação aumenta de 0 a 270 mW e as flutuações no grau máximo de ajuste gaussiano da luz combinada. O algoritmo pode analisar de forma simples e rápida as flutuações da capacidade de controle de modo da lanterna de fótons usada para preparar a luz de modo fundamental combinada, com baixa sensibilidade ambiental e precisão de extração da distribuição de potência do campo luminoso superior a 99%.

laser semicondutor; controle de modo; matriz de tons de cinza; lanterna de fótons; combinação coerente