像散激光扩束准直光学系统设计研究

发布时间：2020-12-06 07:36

　　当前,高功率的板条激光器作为固体激光器中重要的一个发展方向,具有高平均功率、结构紧凑等特点,在军事、工业加工、光电对抗等领域有着广泛应用。但是在另一方面,板条激光器运转过程中仍存在着热透镜、热致双折射等效应,影响光束的质量,采用自适应光学技术对激光光束进行波前校正,能够大大提高激光光束质量。板条激光器输出光束尺寸为2~2.5mm×26~28mm的矩形像散光束,为了能够应用自适应光学技术,要求将光束尺寸整形成为35×35mm~40×40mm的方形光束,本文设计了一种工作波长为1064 nm,在X、Y方向上扩束比不同,且扩束倍率可变的二维变焦扩束光学系统,系统总长小于1000 mm,在达到扩束要求的同时,减小光束的发散角,改善输出激光的波前。本文分析不同类型的扩束系统,进行比较,系统采用折射式伽利略扩束望远镜系统的扩束形式以及机械补偿形式的变焦距结构。系统由五片透镜组成,采用分离设计,将三个透镜组成一个小型的变焦系统,使整个系统的扩束比倍率转化为更易于计算的组合焦距变化,推导出变焦系统中透镜间距之间的变焦公式,讨论系统透镜焦距的选取和透镜间距的限制条件,计算出初始结构。讨论透镜面型和材料的... 

【文章来源】：中国电子科技集团公司电子科学研究院北京市

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

10 kW 级板条四级主振荡功率放大器（MOPA）结构图

图 1.4 输出功率为 4.2 kW 时，板条激光器输出光束干涉图得到更好的光束质量，采用自适应光学技术对板条激光器输出是为了满足自适应光学（AO）技术的校正要求，需要将条形形为方形光斑，即非对称光束变为对称分布，并可使激光能量。下图为自适应光学校正前后、输出光束畸变波前和远场光斑的，使用自适应光学技术校正后，畸变波前得到了很好的补偿同

条激光器自适应校正前后的光束波前（上方）和远场光讨论可以看出，为了采用自适应光学技术对其输出光束进条激光器的激光输出的光束尺寸进行调整，使用激光扩束形成方形。板条激光器的条形光斑变为方形，则扩束系统的在 X、Y束比。为此，需要设计一套能在两个方向分别控制光束尺。板条激光器输出功率很高，扩束后光强分布将变得均匀和加工镀膜的要求，扩束倍率越大，光束的在单位面积的随着变焦距系统的逐渐发展，在技术上相比以前更容易实变焦光学系统相比定焦系统有更大的调整空间，根据各种寸的光束。扩束整形的国内外研究现状外研究现状


本文编号：2900980