晶体面形畸变对三倍频转换效率的影响

在惯性约束聚变(ICF)领域,为了满足物理实验需求,需要采用短波长的紫外激光打靶。目前,国内外高功率固体激光装置普遍采用谐波转换的方式来获得三倍频紫外激光。高效的频率转换必须满足相位匹配条件,而晶体的反射面形畸变过大对准直精度和倍频效率均匀性都会产生不利影响。通过实验验证了晶体准直光斑的质量退化主要来源于晶体因夹持和重力导致的反射面形畸变,证明了改进晶体的夹持方式可以有效改善晶体面形,提高准直精度和准直光斑质量,并显著提升三倍频转换效率。

利用LTP在线测量高热负载反射镜面形畸变的优越性及其应用

1.引言本文对高热负载反射镜面形畸变测量问题给与讨论,有时是为了要了解暴露在高亮度同步辐射光束下光学表面的真实质量而要在线测量的。现在已经认识到高热负载下反射镜的畸变对第三代同步辐射光源是一个相当严重的问题,以及对提高第二代同步辐射光源,改善其发射衰减、较高电流和附加新的装置等也是一个相当严重的问题。为了减低反射镜的畸变业已采取如下措施:采用良热导或低膨胀材料、低温冷却、增强热交换、喷气冷却或者其它方法等。此外,也可采用自适应光学方法,使畸变的表面重新再回到初始表面的形状。用有限元法通过模型计算给出了畸变的理论推算值。然而,任何装置当受到高功率同步辐射束照射时,其最后性能最终将由实验测量来确定。

大口径超薄晶体的面形畸变分析和低应力新型夹持方法探索

针对惯性约束聚激光装置终端光学系统中使用的大口径超薄晶体的面形畸变,探索了一种低应力新型夹持方法——四周回形全紧固夹持法。从谐波转换模型和晶体准直两方面进行了分析,表明晶体面形畸变将降低三倍频效率和导致准直光斑弥散,并提出了晶体面形总畸变小于5μm和晶体装夹畸变小于加工畸变的两项控制目标。再根据力学模型,设计了四周回形全紧固夹持法的精密装配结构,并对该结构进行了精密加工控制和有限元分析,以及实验验证。验证结果表明,利用低应力新型夹持方法,晶体装配后的总面形畸变小于5μm,说明该方法能够满足晶体的面形畸变控制目标。

微透镜结构参数及面形畸变的快速检测方法

编号：0503229 该发明专利为微透镜结构参数及面形畸变的快速检测方法。

高功率激光系统中大型光机组件的装配精度研究

大型高功率固体激光装置神光III中的48路强激光束组由许多大型精密光学系统组成,按照装置的研制要求实现这些光机系统的高精度装配是一项巨大的技术挑战。以具有亚微米级误差控制要求的大型反射镜组件为对象,提出了理论建模分析、数值计算仿真、工程现场试验研究三个层次相融合的反射镜组件装校精度分析研究方法。针对光机系统的装校精度建立几何误差传递和面形畸变形成的理论分析模型;并借助三维几何误差计算和结构有限元分析的专业化工具,分析预测了反射镜组件装配过程中的空间位姿误差以及夹持预紧作用下的镜面畸变作用;在工程环境下进行了反射镜组件的实体装配及其检测试验工作,检验了理论分析方法在实际工程中的适用性。这一方法对激光聚变装置中光机组件的精密装校研究有着普遍指导意义。