神光Ⅱ升级装置纳秒靶瞄准定位技术研究

惯性约束聚变(ICF)研究中对实验靶的瞄准和定位具有很高的精度要求,设计了一套基于中心辅助参考系统、靶定位系统和靶准直器三个单元组合的技术方案,借助有限元法分析了系统静态变形和瞬态稳定性,提出了束靶耦合的高分辨率平行光管精密校准方法,实现了神光II升级装置优于12μm的靶瞄准和定位精度。该方案使得装置成功实现了Φ800μm实验靶单路激光97.5%的穿孔效率,为后续相关物理实验的高精度靶瞄准和定位奠定了坚实的基础。

高功率激光装置终端楔形透镜的测量与调试

楔形透镜是高功率激光系统终端光学组件的关键元件,也是较为特殊的光学元件,楔形透镜的楔角测量关系着高功率激光的聚焦性能。终端组件中楔形透镜的加工角度、工作姿态一旦偏离了特定的工作角度,终端组件会引入大的面形偏差,楔形透镜特殊的形状不利于楔形透镜面形、楔角的测量。提出了一整套楔形透镜测量调整方案,包括楔形透镜加工过程中的测量方案,楔形透镜安装过程中的离线测量与调整方案,以及终端组件上线调试过程中的在线调试测量方案。该套方案的实施能够保证楔形透镜的加工精度,及组件中楔形透镜能够工作在最佳工作姿态,保障了高功率激光系统终端组件的光束质量和定位精度。

大口径平面光学元件的全金属装夹方案设计

真空环境下大口径光学元件的装夹采用传统有机物无应力装夹方式会带来有机污染等各种问题。设计了一种大口径平面光学元件的夹具和装夹方案,利用金属结构直接装夹大口径平面光学元件,可在降低金属装夹框表面加工精度和光学元件处于任意倾斜角度等情况下,不产生光学元件装夹应力,同时避免了传统有机物无应力装夹而带来的有机污染。可广泛应用于大口径平面光学元件在光学工程、光学实验装置中的装夹。