發(fā)布時間：2018-04-09 04:08

  本文選題：CPA　切入點：陣列光柵　出處：《重慶大學》2015年碩士論文

【摘要】：啁啾脈沖放大(Chirped-Pulse Amplification,CPA)技術是目前實現激光脈沖的壓縮與展寬,獲得高能量、高峰值功率激光的最有效方法之一。作為CPA系統中損傷閾值最小的元件,衍射光柵的口徑以及損傷閾值直接限制了輸出激光脈沖峰值功率的大小,使用陣列光柵代替大面積、高損傷閾值衍射光柵是目前最有效的方法之一。陣列光柵共面原理和方法的研究對于提高CPA系統輸出激光脈沖的質量具有重要意義。為了保證陣列光柵共面的時空性能,本文在國內外研究的基礎上,對陣列光柵空間共面原理、共面在位檢測,共面實時驅動校正與穩(wěn)定性控制等方面進行了探討和研究。最后基于2×1陣列光柵實驗原理樣機,對提出的共面在位檢測與驅動校正方法進行實驗驗證。具體研究內容如下:①基于陣列光柵誤差配對補償理論以及剛體運動學理論,研究了陣列光柵空間共面原理,為實現陣列光柵空間共面奠定了理論基礎。②在陣列光柵空間共面原理的基礎上,提出了一種基于位移傳感器陣列的機電式共面在位檢測方法,分析了該檢測方法的不確定性,并提出了采用算數平均濾波的方法提高測試信噪比,減小測量誤差的影響。③提出了一種并聯驅動的陣列光柵共面校正方法,采用壓電驅動系統實現陣列光柵的共面調整�？刂品矫�,以傳感器在位檢測結果為反饋,采用經過不完全微分法與積分分離法改進的增量式PID作為控制算法實現陣列光柵共面的閉環(huán)控制。④基于2×1陣列光柵實驗原理樣機對提出的共面在位檢測與驅動校正方法進行了性能驗證實驗。通過對比機電式檢測與光學法檢測的結果,驗證了基于位移傳感器陣列的陣列光柵共面位姿在位檢測方法的檢測性能;以平移位姿dz的校正為性能指標,通過對比有無閉環(huán)控制的校正情況,驗證了提出的陣列光柵共面驅動校正方法的性能。
[Abstract]:Chirped pulse amplification (Chirped-Pulse amplification) is one of the most effective methods to realize the compression and broadening of laser pulse and obtain high energy and high peak power laser.As the least damage threshold element in CPA system, the aperture and damage threshold of diffraction grating directly limit the output peak power of laser pulse, so the array grating is used instead of large area.High damage threshold diffraction grating is one of the most effective methods.The study of coplanar principle and method of array grating is of great significance for improving the quality of laser pulse output from CPA system.In order to ensure the space-time performance of the array grating coplanar, based on the research at home and abroad, the principle of the array grating space coplanar, the coplanar in-situ detection, the coplanar real-time driving correction and the stability control are discussed and studied in this paper.Finally, based on the experimental prototype of 2 脳 1 array grating, the coplanar in-situ detection and driving correction method is verified experimentally.The specific research contents are as follows: 1. Based on the error pairing compensation theory of array grating and the kinematics theory of rigid body, the coplanar principle of array grating space is studied.On the basis of the principle of array grating coplanar, a method of electromechanical coplanar detection based on displacement sensor array is proposed, and the uncertainty of the detection method is analyzed.The arithmetic average filter is used to improve the SNR and reduce the influence of measurement error. 3. A coplanar correction method of array grating driven in parallel is proposed. The coplanar adjustment of array grating is realized by piezoelectric drive system.In the control aspect, the results of the sensor in situ detection are used as feedback,The incremental PID improved by incomplete differential method and integral separation method is used as the control algorithm to realize the closed loop control of array grating coplanar. 4. Based on the experimental prototype of 2 脳 1 array grating, the coplanar in-situ detection and drive are proposed.The performance verification experiment is carried out by the calibration method.By comparing the results of electromechanical detection and optical detection, the detection performance of array grating coplanar position detection method based on displacement sensor array is verified, and the correction of translation orientation DZ is taken as the performance index.The performance of the proposed coplanar drive correction method is verified by comparing the correction results with or without closed loop control.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN24

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本文編號：1724767