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光学元件波前畸变对驱动器光路设计的影响

徐林波 卢兴强 雷泽民

光学元件波前畸变对驱动器光路设计的影响

徐林波, 卢兴强, 雷泽民
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  • 高功率激光驱动器光路设计要考虑像传递、鬼像规避和杂散光管理等多项优化措施.基于衍射光学传播理论,从输出负载能力提升的角度研究大口径光学元件波前特性对驱动器光路设计参数优化的影响.研究表明,驱动器末级光路的排布间隔如果控制在6 m以上,将非常有助于提高激光驱动器的输出负载能力.一般情况下,波前峰谷值达到0.34的单块大口径光学元件能使高功率激光的近场光束质量最大下降约10%,达到1.36后最大下降约21%;波前分布特性不同的多片大口径光学元件的波前相消叠加有利于降低中频波前部分对装置负载能力的影响,但是,大口径光学元件的非线性效应会加重中频波前对装置输出负载能力的影响;在限定大口径元件损伤阈值20 J/cm2的前提下,光路排布紧凑的激光驱动器末级输入激光通量控制在16.8 J/cm2之下不易损伤光学元件.相对宽松的光路设计可以进一步提高末级输出激光的平均通量水平,非常有利于激光驱动器装置输出负载能力的提升.
      通信作者: 卢兴强, xingqianglu@siom.ac.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60707019)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-20
  • 修回日期:  2017-09-21
  • 刊出日期:  2018-01-20

光学元件波前畸变对驱动器光路设计的影响

  • 1. 中国科学院上海光学精密机械研究所, 高功率激光物理联合实验室, 上海 201800;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 通信作者: 卢兴强, xingqianglu@siom.ac.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60707019)资助的课题.

摘要: 高功率激光驱动器光路设计要考虑像传递、鬼像规避和杂散光管理等多项优化措施.基于衍射光学传播理论,从输出负载能力提升的角度研究大口径光学元件波前特性对驱动器光路设计参数优化的影响.研究表明,驱动器末级光路的排布间隔如果控制在6 m以上,将非常有助于提高激光驱动器的输出负载能力.一般情况下,波前峰谷值达到0.34的单块大口径光学元件能使高功率激光的近场光束质量最大下降约10%,达到1.36后最大下降约21%;波前分布特性不同的多片大口径光学元件的波前相消叠加有利于降低中频波前部分对装置负载能力的影响,但是,大口径光学元件的非线性效应会加重中频波前对装置输出负载能力的影响;在限定大口径元件损伤阈值20 J/cm2的前提下,光路排布紧凑的激光驱动器末级输入激光通量控制在16.8 J/cm2之下不易损伤光学元件.相对宽松的光路设计可以进一步提高末级输出激光的平均通量水平,非常有利于激光驱动器装置输出负载能力的提升.

English Abstract

参考文献 (22)

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