L'invention concerne un système et un procédé qui permettent de mélanger des faisceaux lumineux de faible puissance pour obtenir un faisceau lumineux cohérent de forte puissance. Une source d'oscillation transmet un signal maître divisé en plusieurs faisceaux qui se propagent à une longueur d'onde commune. Chaque faisceau est verrouillé en phase par un modulateur de phases correspondant en fonction du signal de correction de phases. Les faisceaux sont dirigés vers un élément optique diffractif en vue de leur mélange selon un ordre de diffraction désiré. L'élément optique diffractif comprend un réseau de diffraction d'échantillonnage périodique. Un étage de détection de phases détecte les phases des faisceaux constitutifs dans le faisceau échantillon duquel sont extraits les signaux de correction de phase pour alimenter en retour les modulateurs de phases.