固体板条激光器光束净化中的指向探测与校正技术研究

发布时间：2022-08-01 16:41

　　高功率固体激光器常用自适应光学光束净化学系统改善光束质量。光束指向稳定是其中的重要目标,准确测量光束指向是基本前提。探测光束指向主要有两种方法:一是基于夏克—哈特曼波前传感器的平均斜率法,将各个子孔径探测到的波前斜率平均后作为光束指向;二是基于远场光斑的探测方法,通过探测远场光斑的位置反映光束指向。由于远场方法需要额外配置高速远场相机以及对应的实时电控系统,许多自适应光学系统中为了减少成本,降低电控系统复杂程度,往往采用平均斜率法探测光束指向。受到高功率固体板条激光器的边缘效应和刮刀镜硬边光阑衍射效应等因素的影响,采用夏克—哈特曼波前传感器探测光束的波前畸变时,光束边缘所对应的子孔径内局部波前斜率往往显著大于其他子孔径,且光斑强度存在闪烁问题,影响了平均斜率法探测光束指向的精度,进一步限制了自适应光学系统的光束指向稳定性能。针对上述问题,本文开展了一系列数值仿真及实验研究。由于光束指向稳定控制的应用目标通常是减小一定时间内光束在作用对象上的散布面积,提高能量密度,改善作用效果,因此本文以远场方法的探测结果作为光束指向的基准。首先采用64项二维Legendre多项式表征固体激光器输出光束... 

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

直接D2O冷却、侧面抽运Nd:YAG薄片激光器，引自文献[19]

中国科学院理化技术研究所24.6kW板条激光器远场光斑，引自文献[27]

MOPA激光系统及校正结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]百瓦级环形非稳腔板条激光器腔内校正[J]. 王勋,赖柏衡,董理治,杨平,陈善球,王帅,许冰.  中国激光. 2019(08)
[2]中国科学院光电技术研究所固体板条激光器光束净化研究进展[J]. 董理治,许冰,杨平,陈善球,刘文劲,汤国茂,谭毅,王帅,何星,赖柏衡,于信.  光电工程. 2018(03)
[3]基于59单元自适应光学系统的脉冲板条固体激光光束净化研究[J]. 谭毅,杨平,董理治,王帅,陈善球,刘文劲,向文鼎,许冰.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(08)
[4]Hybrid adaptive optics system for a solid-state zigzag master oscillator power amplifier laser system[J]. 赖柏衡,董理治,陈善球,汤国茂,刘文劲,王帅,何星,杨康建,杨平,许冰,王超,刘先达,庞庆生,刘洋.  Chinese Optics Letters. 2016(09)
[5]Nd:YAG板条激光器边缘畸变抑制[J]. 李密,胡浩,唐淳,雷军,石勇,陈小明,周唐建,李建民,吕文强,赵娜,邬映臣.  光学学报. 2016(12)
[6]基于方形域内标准正交矢量多项式的波前重建[J]. 李萌阳,李大海,赵霁文,章辰,王琼华.  光学学报. 2014(07)
[7]焦面哈特曼传感器波前相位复原[J]. 张锐,杨金生,田雨,饶学军.  光电工程. 2013(02)
[8]固体板条MOPA激光光束质量主动控制[J]. 向汝建,何忠武,徐宏来,雒仲祥,杜应磊,卢飞,胡浩,周文超.  强激光与粒子束. 2013(02)
[9]大功率空间全固态激光器高效传导冷却技术研究[J]. 刘丹,谢可迪,马秀华,朱小磊,陈卫标.  中国激光. 2011(07)
[10]可扩展式自适应光学系统波前处理器的硬件设计[J]. 贾建禄,王建立,赵金宇,吴元昊,邵亮,赵波.  液晶与显示. 2011(03)

博士论文
[1]板条激光低阶像差自动校正技术研究[D]. 于信.电子科技大学 2018
[2]直接液体冷却薄片激光器的研究[D]. 叶志斌.浙江大学 2016
[3]自适应光学高性能实时计算技术研究[D]. 陈善球.电子科技大学 2016
[4]基于SPGD的无波前探测自适应光学技术研究[D]. 宋阳.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[5]板条固体激光器光束净化控制技术研究[D]. 雷翔.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2013

硕士论文
[1]基于相关算法的自适应光学光束净化研究[D]. 熊赵君.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2019
[2]高功率CCEPS激光器微通道热管理系统设计及激光增益介质温度分布的研究[D]. 刘刚.北京工业大学 2012



本文编号：3667808