高功率固體激光器常用自適應光學光束凈化學系統(tǒng)改善光束質量。光束指向穩(wěn)定是其中的重要目標,準確測量光束指向是基本前提。探測光束指向主要有兩種方法:一是基于夏克—哈特曼波前傳感器的平均斜率法,將各個子孔徑探測到的波前斜率平均后作為光束指向;二是基于遠場光斑的探測方法,通過探測遠場光斑的位置反映光束指向。由于遠場方法需要額外配置高速遠場相機以及對應的實時電控系統(tǒng),許多自適應光學系統(tǒng)中為了減少成本,降低電控系統(tǒng)復雜程度,往往采用平均斜率法探測光束指向。受到高功率固體板條激光器的邊緣效應和刮刀鏡硬邊光闌衍射效應等因素的影響,采用夏克—哈特曼波前傳感器探測光束的波前畸變時,光束邊緣所對應的子孔徑內局部波前斜率往往顯著大于其他子孔徑,且光斑強度存在閃爍問題,影響了平均斜率法探測光束指向的精度,進一步限制了自適應光學系統(tǒng)的光束指向穩(wěn)定性能。針對上述問題,本文開展了一系列數(shù)值仿真及實驗研究。由于光束指向穩(wěn)定控制的應用目標通常是減小一定時間內光束在作用對象上的散布面積,提高能量密度,改善作用效果,因此本文以遠場方法的探測結果作為光束指向的基準。首先采用64項二維Legendre多項式表征固體激光器輸出光束... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

直接D2O冷卻、側面抽運Nd:YAG薄片激光器，引自文獻[19]

中國科學院理化技術研究所24.6kW板條激光器遠場光斑，引自文獻[27]

MOPA激光系統(tǒng)及校正結果

【參考文獻】：
期刊論文
[1]百瓦級環(huán)形非穩(wěn)腔板條激光器腔內校正[J]. 王勛,賴柏衡,董理治,楊平,陳善球,王帥,許冰.  中國激光. 2019(08)
[2]中國科學院光電技術研究所固體板條激光器光束凈化研究進展[J]. 董理治,許冰,楊平,陳善球,劉文勁,湯國茂,譚毅,王帥,何星,賴柏衡,于信.  光電工程. 2018(03)
[3]基于59單元自適應光學系統(tǒng)的脈沖板條固體激光光束凈化研究[J]. 譚毅,楊平,董理治,王帥,陳善球,劉文勁,向文鼎,許冰.  中國科學:物理學 力學 天文學. 2017(08)
[4]Hybrid adaptive optics system for a solid-state zigzag master oscillator power amplifier laser system[J]. 賴柏衡,董理治,陳善球,湯國茂,劉文勁,王帥,何星,楊康建,楊平,許冰,王超,劉先達,龐慶生,劉洋.  Chinese Optics Letters. 2016(09)
[5]Nd:YAG板條激光器邊緣畸變抑制[J]. 李密,胡浩,唐淳,雷軍,石勇,陳小明,周唐建,李建民,呂文強,趙娜,鄔映臣.  光學學報. 2016(12)
[6]基于方形域內標準正交矢量多項式的波前重建[J]. 李萌陽,李大海,趙霽文,章辰,王瓊華.  光學學報. 2014(07)
[7]焦面哈特曼傳感器波前相位復原[J]. 張銳,楊金生,田雨,饒學軍.  光電工程. 2013(02)
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博士論文
[1]板條激光低階像差自動校正技術研究[D]. 于信.電子科技大學 2018
[2]直接液體冷卻薄片激光器的研究[D]. 葉志斌.浙江大學 2016
[3]自適應光學高性能實時計算技術研究[D]. 陳善球.電子科技大學 2016
[4]基于SPGD的無波前探測自適應光學技術研究[D]. 宋陽.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2015
[5]板條固體激光器光束凈化控制技術研究[D]. 雷翔.中國科學院研究生院（光電技術研究所） 2013

碩士論文
[1]基于相關算法的自適應光學光束凈化研究[D]. 熊趙君.中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所) 2019
[2]高功率CCEPS激光器微通道熱管理系統(tǒng)設計及激光增益介質溫度分布的研究[D]. 劉剛.北京工業(yè)大學 2012



本文編號：3667808