一种针对甚多束激光靶点波前测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种针对甚多束激光靶点波前测试装置及其测试方法，所述测试装置包括准直缩束透镜、波前传感器、第一平移台、第二平移台、调整平台和控制系统，激光光束经准直缩束透镜缩束成平行光，平行光入射至波前传感器，所述准直缩束透镜位于第一平移台上，且第一平移台能够沿着准直缩束透镜的光轴移动，所述第一平移台和波前传感器位于第二平移台上，所述调整平台依次包括呈直线式设置的第一旋转平台、六自由度运动平台以及与第二平移台铰接的第二旋转平台，本发明专利技术采用一套测试装置实现甚多束激光在靶点位置的波前测试，无须增加额外的光源和设备，便可实现激光光束与准直缩束透镜的精密对准，获得准确的波前分布，避免引入探测误差。

【技术实现步骤摘要】
一种针对甚多束激光靶点波前测试装置及其测试方法
本专利技术属于激光器光束质量控制
，具体地说涉及一种针对甚多束激光靶点波前测试装置及其测试方法。
技术介绍
在高功率固体激光装置中，为更好的满足物理实验需求，须对靶点处光束波前畸变进行有效控制，因而，该位置处波前的精密测试是一项重要研究内容。在应用于激光惯性约束聚变研究领域的甚多束激光装置，激光束从靶球的不同位置聚焦入射，由于靶室空间有限且光束聚焦于同一点，无法针对各光束分别建立波前探测设备。
技术实现思路
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种采用一套测试装置实现甚多束激光在靶点位置的波前测试的测试装置及其测试方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，包括：同光轴设置的准直缩束透镜和波前传感器，激光光束经准直缩束透镜缩束成平行光，平行光入射至波前传感器；第一平移台，所述准直缩束透镜位于第一平移台上，且第一平移台能够沿着准直缩束透镜的光轴移动；第二平移台，所述第一平移台和波前传感器位于第二平移台上，所述第二平移台的底部设有第一电动推杆；调整平台，所述调整平台依次包括呈直线式设置的第一旋转平台、六自由度运动平台以及与第二平移台铰接的第二旋转平台，所述六自由度运动平台的2个平台分别与第一旋转平台、第二旋转平台固定连接，所述第一旋转平台、第二旋转平台垂直设置，且第二旋转平台与第一电动推杆连接；以及控制系统，所述控制系统分别与波前传感器、第一旋转平台、六自由度运动平台、第二旋转平台和第一电动推杆连接。进一步，所述第一平移台的底部设有滑动机构，所述滑动机构包括固定板、滑动板以及与控制系统连接的第二电动推杆，所述固定板位于滑动板的下方，且固定板与第二平移台固定连接，所述滑动板与第一平移台固定连接。进一步，所述固定板上表面设置平行于准直缩束透镜光轴的凹槽，所述滑动板的下表面设有与凹槽匹配的凸耳，所述第二电动推杆的电机端和推杆端分别通过连接块与固定板、滑动板连接。进一步，所述第一电动推杆沿着垂直方向设置，其电机端与第二旋转平台连接，其推杆端与第二平移台连接，所述第二电动推杆沿着水平方向设置。进一步，所述第一旋转平台沿着水平方向设置，所述第二旋转平台沿着垂直方向设置。进一步，所述甚多束激光光束具有相同的光束口径，且沿不同方向入射，经相同焦距的聚焦透镜聚焦于同一靶点，所述准直缩束透镜与聚焦透镜匹配。进一步，所述控制系统具备波前采集、波前参考设置、波前Zernike模式分解与分析功能。另，本专利技术还提供一种针对甚多束激光靶点波前测试装置的测试方法，包括如下步骤：S1：将测试装置置于靶点处，将待测光路的激光光束通光至靶点，并关闭其他光路的激光；S2：调整六自由度运动平台，对待测光路的激光光束进行扫描，直至激光光束进入波前传感器视场；S3：调整第一旋转平台、第二旋转平台和第一电动推杆，使激光光束位于波前传感器视场中心，调整第二电动推杆，使波前传感器视场中光斑口径与设计口径一致，记录准直缩束透镜的位置为第一位置；S4：控制系统采集激光光束波前并设置为对准波前参考，进行激光光束与准直缩束透镜的对准操作；S5：调整第二电动推杆，使准直缩束透镜达到波前离焦量最小值，控制系统采集激光光束波前并设置为装置波前参考，调整第二电动推杆，使波前传感器视场中光斑口径与设计口径一致，控制系统采集并得到激光光束波前；S6：重复步骤S1～S5，采集并得到其他光路的激光光束波前。进一步，所述步骤S4中激光光束与准直缩束透镜的对准操作包括控制第二旋转平台的旋转角度和第一电动推杆的推杆端长度；所述第二旋转平台的旋转角度的控制过程，具体包括以下步骤：S11：调整第二电动推杆，使准直缩束透镜移动一定距离，记录准直缩束透镜的位置为第二位置，采集激光光束波前；S12：控制系统通过波前Zernike模式分解与分析功能，将激光光束波前中的离焦量扣除，得到激光光束轴线与准直缩束透镜轴线存在夹角而带来的波前倾斜量；S13：准直缩束透镜复位至第一位置，控制第二旋转平台沿单一方向旋转一定角度，控制系统采集激光光束波前并设置为新对准波前参考，重复步骤S11～S12，观察波前倾斜量的变化，若倾斜量未发生方向变化且量值减小，则继续沿该方向旋转第二旋转平台，若倾斜量未发生方向变化且量值增大，则沿反方向旋转第二旋转平台，若倾斜量方向发生翻转，则沿反方向旋转第二旋转平台；S14：重复步骤S13，直至移动准直缩束透镜所引入的波前倾斜量小于1μm，即完成激光光束与准直缩束透镜的对准操作。进一步，所述第一电动推杆的推杆端长度的控制过程与第二旋转平台的旋转角度的控制过程相同，且两种控制过程可在同一时序进行。本专利技术的有益效果是：在第一电动推杆、第二电动推杆和调整平台的共同作用下，采用一套测试装置实现甚多束激光在靶点位置的波前测试，无须增加额外的光源和设备，便可实现激光光束与准直缩束透镜的精密对准，获得准确的波前分布，避免引入探测误差。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的整体结构示意图；图3是本专利技术的整体结构示意图；图4是准直缩束透镜1处于第一位置的整体波前采集图；图5(a)是准直缩束透镜1处于第二位置的整体波前采集图；图5(b)是图5(a)中扣除离焦量后的波前采集图；图6是调整第二旋转平台旋转角度后的整体波前采集图。附图中：1-准直缩束透镜、2-波前传感器、3-第一平移台、4-第二平移台、5-固定板、6-滑动板、7-第一旋转平台、8-六自由度运动平台、801-平台、9-第二旋转平台、10-连接块、11-第一电动推杆、12-第二电动推杆、13-激光光束。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本专利技术创造。实施例一：如图1-3所示，一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，包括准直缩束透镜1、波前传感器2、第一平移台3、第二平移台4、调整平台以及控制系统，所述甚多束激光光束13具有相同的光束口径，且沿不同方向入射，经相同焦距的聚焦透镜聚焦于同一靶点，所述准直缩束透镜1和波前传感器2同光轴设置，激光光束13经准直缩束透镜1缩束成平行光，平行光入射至波前传感器2，所述准直缩束透镜1与聚焦透镜匹配，所述匹配指激光光束13能够全部入射至准直缩束透镜1处，且准直后的光束口径与波前传感器2的有效口径一致。所述准直缩束透镜1位于第一平移台3上，所述第一平移台3的底部设有滑动机构，在滑动机构的作用下，所述第一平移台3能够沿着准直缩束透镜1的光轴移动，以保证消除不同激光光束13间的离焦差异。所述第一平移台3和波前传感器2位于第二平移台4上。所述滑动机构包括固定板5、滑动板6以及第二电动推杆12，所述固定板5位于滑动板6的下方，且固定板5与第二平移台4固定连接，所述滑动板6与第一平移台3固定连接，也就是说，固定板5与第二平移台4连接为一体，滑动板6与第一平移台3连接为一体。为了实现第一平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，其特征在于，包括：同光轴设置的准直缩束透镜和波前传感器，激光光束经准直缩束透镜缩束成平行光，平行光入射至波前传感器；第一平移台，所述准直缩束透镜位于第一平移台上，且第一平移台能够沿着准直缩束透镜的光轴移动；第二平移台，所述第一平移台和波前传感器位于第二平移台上，所述第二平移台的底部设有第一电动推杆；调整平台，所述调整平台依次包括呈直线式设置的第一旋转平台、六自由度运动平台以及与第二平移台铰接的第二旋转平台，所述六自由度运动平台的2个平台分别与第一旋转平台、第二旋转平台固定连接，所述第一旋转平台、第二旋转平台垂直设置，且第二旋转平台与第一电动推杆连接；以及控制系统，所述控制系统分别与波前传感器、第一旋转平台、六自由度运动平台、第二旋转平台和第一电动推杆连接。

【技术特征摘要】
1.一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，其特征在于，包括：同光轴设置的准直缩束透镜和波前传感器，激光光束经准直缩束透镜缩束成平行光，平行光入射至波前传感器；第一平移台，所述准直缩束透镜位于第一平移台上，且第一平移台能够沿着准直缩束透镜的光轴移动；第二平移台，所述第一平移台和波前传感器位于第二平移台上，所述第二平移台的底部设有第一电动推杆；调整平台，所述调整平台依次包括呈直线式设置的第一旋转平台、六自由度运动平台以及与第二平移台铰接的第二旋转平台，所述六自由度运动平台的2个平台分别与第一旋转平台、第二旋转平台固定连接，所述第一旋转平台、第二旋转平台垂直设置，且第二旋转平台与第一电动推杆连接；以及控制系统，所述控制系统分别与波前传感器、第一旋转平台、六自由度运动平台、第二旋转平台和第一电动推杆连接。2.根据权利要求1所述的一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，其特征在于，所述第一平移台的底部设有滑动机构，所述滑动机构包括固定板、滑动板以及与控制系统连接的第二电动推杆，所述固定板位于滑动板的下方，且固定板与第二平移台固定连接，所述滑动板与第一平移台固定连接。3.根据权利要求2所述的一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，其特征在于，所述固定板上表面设置平行于准直缩束透镜光轴的凹槽，所述滑动板的下表面设有与凹槽匹配的凸耳，所述第二电动推杆的电机端和推杆端分别通过连接块与固定板、滑动板连接。4.根据权利要求2所述的一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，其特征在于，所述第一电动推杆沿着垂直方向设置，其电机端与第二旋转平台连接，其推杆端与第二平移台连接，所述第二电动推杆沿着水平方向设置。5.根据权利要求1所述的一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，其特征在于，所述第一旋转平台沿着水平方向设置，所述第二旋转平台沿着垂直方向设置。6.根据权利要求1所述的一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，其特征在于，所述甚多束激光光束具有相同的光束口径，且沿不同方向入射，经相同焦距的聚焦透镜聚焦于同一靶点，所述准直缩束透镜与聚焦透镜匹配。7.根据权利要求6所述的一种针对甚多束激光靶点波前测试装置，其特征在于，所述控制系统具备波前采集、波前参考设置、波前Zernike模式分解与分析功能。8.一种采用如权利要求1-7所述的针对甚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德恩，代万俊，杨英，薛峤，张晓璐，张鑫，赵军普，袁强，彭志涛，唐军，胡东霞，朱启华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51