多層電介質(zhì)衍射光柵高功率激光輻照特性研究
本文選題:測(cè)量 + 光譜合成 ; 參考:《中國激光》2017年05期
【摘要】:多層電介質(zhì)反射式衍射光柵作為光譜合成系統(tǒng)的核心元件,在高功率激光輻照下的表面形變將導(dǎo)致其衍射特性改變,進(jìn)而影響系統(tǒng)合成光束質(zhì)量和衍射效率。搭建泰曼-格林干涉儀探測(cè)在高功率激光輻照下衍射光柵表面的干涉條紋,經(jīng)圖像處理及澤尼克多項(xiàng)式擬合實(shí)現(xiàn)光柵表面形貌的重建。采用高功率光纖激光輻照加熱光柵,測(cè)量另一光束經(jīng)過熱畸變光柵后的光束質(zhì)量和衍射效率演變。結(jié)果表明,在高功率激光輻照下光柵表面形變高度分布為高斯型,輻照功率密度3kW/cm~2時(shí),干涉條紋對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的光柵表面在垂直方向上隆起,最大高度為127nm。表面形變引起衍射光束質(zhì)量因子M2退化,這種退化主要來自衍射光遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角的增大。光柵衍射效率波動(dòng)幅度小于1.8%。
[Abstract]:Multilayer dielectric reflective diffraction grating is the core component of the spectral synthesis system. The surface deformation under high power laser irradiation will lead to the change of its diffraction characteristics, which will affect the system synthesis beam quality and diffraction efficiency. A Tyman-Green interferometer was built to detect the interference fringes of the diffraction grating surface under high power laser irradiation. The surface morphology of the grating was reconstructed by image processing and Zehnik polynomial fitting. The beam quality and diffraction efficiency evolution of another beam passing through the thermal distortion grating were measured by heating the grating with high power fiber laser. The results show that the surface deformation height of the grating is Gao Si type under high power laser irradiation. The surface of the grating in the corresponding region of interference fringes is raised in the vertical direction with a maximum height of 127 nm. The radiation power density is 3 kW / cm ~ 2. Surface deformation results in the degradation of the diffractive beam quality factor M2, which is mainly due to the increase of the far field divergence angle of the diffractive light. The diffraction efficiency fluctuation amplitude of grating is less than 1.8.
【作者單位】: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所上海市全固態(tài)激光器與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院大學(xué);南京先進(jìn)激光技術(shù)研究院;南京中科神光科技有限公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(U1330134;61308024) 上海市自然科學(xué)基金(16ZR1440100;16ZR1440200) 江蘇省科技支撐計(jì)劃(BE2014001) 江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(BE2016005-4) 科技部重點(diǎn)專項(xiàng)(2016YFB0402201)
【分類號(hào)】:TN24
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,本文編號(hào):1945620
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