【摘要】：邊緣驅(qū)動(dòng)變形鏡具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)單元數(shù)少、波前校正行程大且無“印透”效應(yīng)等突出優(yōu)點(diǎn),是未來固態(tài)大功率激光系統(tǒng)中低階像差補(bǔ)償?shù)闹匾夹g(shù)發(fā)展方向。本文圍繞未來固態(tài)大功率激光系統(tǒng)中低階像差補(bǔ)償?shù)男枨?開展了邊緣驅(qū)動(dòng)變形反射鏡的優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿真分析,具體工作如下:1.建立了校正離焦、像散和慧差的單驅(qū)動(dòng)器邊緣驅(qū)動(dòng)變形鏡模型,通過有限元分析法得到了擬合殘差面形的RMS值和PV值隨校正離焦、像散和慧差的單驅(qū)動(dòng)器邊緣驅(qū)動(dòng)變形鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化曲線,根據(jù)變化曲線確定了變形鏡設(shè)計(jì)的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù),并給出了在最佳參數(shù)下校正像差的擬合殘差面形RMS值和PV值。仿真結(jié)果顯示:對(duì)于PV值分別為20μm、10μm、10μm的離焦、像散和慧差,擬合殘差面形RMS值和PV值分別為0.7308μm和2.0326μm、0.0948μm和0.6871μm、0.1948μm和1.2625μm。2.提出了四臂邊緣驅(qū)動(dòng)變形鏡設(shè)計(jì)概念,建立了四臂邊緣驅(qū)動(dòng)變形鏡結(jié)構(gòu)力學(xué)模型。以變形鏡擬合殘差面形的RMS值和PV值為目標(biāo),分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)變形鏡校正離焦、像散和慧差能力的影響,根據(jù)對(duì)離焦、像散和慧差校正的面形擬合殘差的RMS值和PV值隨結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的曲線,確定了四臂邊緣驅(qū)動(dòng)變形鏡的最佳設(shè)計(jì)參數(shù)并給出了該參數(shù)下變形鏡擬合離焦、像散和慧差的殘差面形RMS和PV值。仿真計(jì)算結(jié)果顯示:對(duì)于PV值為20μm、10μm、10μm的離焦、像散和慧差,擬合殘差面形RMS值和PV值分別為0.2366μm和1.3762μm、0.0112μm和0.1146μm、0.1606μm和0.9773μm。
[Abstract]:The edge-driven deformable mirror has the advantages of simple structure, small number of driving units, large wavefront correction stroke and no "transparent" effect. It is an important development direction of low-order aberration compensation technology in solid-state high-power laser systems in the future. This paper focuses on the demand of low order aberration compensation in the future solid-state high power laser system. The optimization design and simulation analysis of the edge-driven deformable mirror are carried out. The main work is as follows: 1. An edge-driven deformable mirror model for correcting defocusing, astigmatism and aberration was established. The RMS and PV values of the residual plane were obtained by finite element analysis. The structural parameters of deformable mirror driven by single drive edge of astigmatism and perceptual aberration are curves. The optimum structural parameters of deformable mirror design are determined according to the change curve, and the RMS value and PV value of fitting residual plane shape of aberration correction under the optimum parameters are given. The simulation results show that for the defocusing, astigmatic and perceptual errors with a PV value of 20 渭 m ~ 10 渭 m, the RMS value and PV value of the fitting residual plane shape are 0.7308 渭 m and 2.0326 渭 m ~ 0.0948 渭 m and 0.6871 渭 m ~ 0.1948 渭 m and 1.2625 渭 m 路m ~ 2, respectively. The design concept of four-arm edge-driven deformable mirror is presented, and the structural mechanics model of four-arm edge-driven deformable mirror is established. The effects of different structural parameters on the ability of defocus correction, astigmatism and aberration of deformable mirror are analyzed by using the RMS and PV values of the residual shape of the deformable mirror as the target, according to the defocus, the effect of different structural parameters on the ability of defocusing, astigmatism and aberration is analyzed. The curves of RMS value and PV value of surface fitting residual of astigmatic and perceptual correction with structural parameters are obtained. The optimum design parameters of four-arm edge-driven deformable mirror are determined, and the deformable mirror fitting defocusing under this parameter is given. The residual RMS and PV values of astigmatism and aberration. The simulation results show that for the defocusing, astigmatic and perceptual errors with a PV value of 20 渭 m ~ 10 渭 m, the RMS and PV values of the fitting residual plane shape are 0.2366 渭 m and 1.3762 渭 m respectively, and 0.1146 渭 m ~ 0.1606 渭 m and 0.9773 渭 m, respectively.
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN248

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