一种提高波前测量和校正精度的装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种提高波前测量和校正精度的装置及其使用方法，属于激光系统光束质量控制技术领域，所述装置包括波前传感器、变形镜、控制器、缩束系统、分光镜和反射镜，待校正的入射激光束经分光镜后透射至变形镜，经变形镜反射回的入射激光束经分光镜后分为取样光束和输出光束，取样光束依次入射至反射镜、缩束系统和波前传感器，本发明专利技术通过改变缩束系统对取样光束的缩束比，调节入射到波前传感器上的取样光束口径，得到若干组不同口径取样光束的波前畸变，并分别利用变形镜进行波前校正得到若干组不同的波前校正电压，最后对波前畸变和波前校正电压取平均值，得到入射激光束的精准波前畸变和精准波前校正电压，校正结果精度高。

A Device for Improving the Accuracy of Wavefront Measurement and Correction and Its Application

The invention relates to a device for improving the accuracy of wavefront measurement and correction and its application method, belonging to the technical field of beam quality control of laser system. The device comprises a wavefront sensor, a deformable mirror, a controller, a contraction system, a spectroscope and a reflector. The incident laser beam to be corrected is transmitted to the deformable mirror through the spectroscope, and the incident laser beam reflected by the deformable mirror is transmitted through the spectroscope. After that, the sampling beam is divided into sampling beam and output beam, and the sampling beam is incident to the mirror, contraction system and wavefront sensor in turn. By changing the contraction ratio of the contraction system to the sampling beam, adjusting the diameter of the sampling beam incident on the wavefront sensor, the wavefront distortion of several groups of sampling beams with different apertures is obtained, and wavefront correction with deformable mirrors is carried out to obtain a number of groups. With the same wavefront correction voltage, the wavefront distortion and wavefront correction voltage are averaged to obtain the accurate wavefront distortion and the accurate wavefront correction voltage of the incident laser beam, and the correction results are of high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种提高波前测量和校正精度的装置及其使用方法
本专利技术属于激光系统光束质量控制
，具体地说涉及一种提高波前测量和校正精度的装置及其使用方法。
技术介绍
波前畸变严重影响了激光光束质量，为了消除波前畸变，基于哈特曼波前传感器的波前测量和校正技术被广泛应用(Modelingandcontrolofadeformablemirror,《JournalofDynamicSystems,Measurement,andControl》,Vol.124,2002,297-302.)。传统的波前校正系统包含一套变形镜及高压驱动器、一套波前传感器，一套控制软件，波前畸变的测量和校正都是根据一次实验结果完成，波前测量和校正效果的高精度难以保证。
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，专利技术人在原有波前校正系统内增设缩束系统，通过调节缩束系统改变光束的缩束比，从而精确改变入射到波前传感器上的取样光束口径，波前传感器测量若干组不同口径的取样光束相应得到若干组不同空间分布特性的波前畸变，然后利用变形镜对每组波前畸变分别进行波前校正得到若干组不同的波前校正电压，最后通过对波前畸变和波前校本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高波前测量和校正精度的装置，包括波前传感器、变形镜和控制器，且波前传感器、变形镜和控制器组成闭环系统，其特征在于，还包括缩束系统、分光镜和反射镜，所述分光镜倾斜设置，且分光镜与变形镜同光轴设置，待校正的入射激光束经分光镜后透射至变形镜，经变形镜反射回的入射激光束经分光镜后分为取样光束和输出光束，所述反射镜、缩束系统和波前传感器同光轴设置，且反射镜与分光镜对应设置，取样光束依次入射至反射镜、缩束系统和波前传感器，所述缩束系统对取样光束的缩束比可调，沿着取样光束的传输方向，所述缩束系统依次包括透镜和可变焦距的液体透镜。

【技术特征摘要】
1.一种提高波前测量和校正精度的装置，包括波前传感器、变形镜和控制器，且波前传感器、变形镜和控制器组成闭环系统，其特征在于，还包括缩束系统、分光镜和反射镜，所述分光镜倾斜设置，且分光镜与变形镜同光轴设置，待校正的入射激光束经分光镜后透射至变形镜，经变形镜反射回的入射激光束经分光镜后分为取样光束和输出光束，所述反射镜、缩束系统和波前传感器同光轴设置，且反射镜与分光镜对应设置，取样光束依次入射至反射镜、缩束系统和波前传感器，所述缩束系统对取样光束的缩束比可调，沿着取样光束的传输方向，所述缩束系统依次包括透镜和可变焦距的液体透镜。2.根据权利要求1所述的一种提高波前测量和校正精度的装置，其特征在于，所述液体透镜与第一驱动器电连接，改变第一驱动器的控制电压以调节液体透镜的焦距，所述变形镜与第二驱动器电连接，改变第二驱动器的控制电压以调节变形镜的面形。3.根据权利要求1或2所述的一种提高波前测量和校正精度的装置，其特征在于，所述波前传感器为哈特曼波前传感器，所述控制器分别与波前传感器、变形镜电连接。4.一种采用如权利要求1-3任一所述的提高波前测量和校正精度的装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：变形镜未施加校正电压，待校正的入射激光束经分光镜透射至变形镜表面，经变形镜反射回的入射激光束经分光镜后分为取样光束；S2：调节液体透镜的焦距，以改变缩束系统对取样光束的缩束比，取样光束经缩束系统入射至波前传感器进行波前测量，得到波前畸变，测量结果反馈至控制器并转换为波前校正信号，得到波前校正电压；S3：在与步骤S2相同的缩束比前提下，变形镜施加波前校正电压，变形镜对入射激光束进行波前校正，校正后的入射激光束传输至分光镜，其中，一部分入射激光束反射至波前传感器，另一部分入射激光束透射过分光镜并输出；S4：在入射激光束相同的条件下，重复S2-S3，缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛峤，曾发，张晓璐，代万俊，田晓琳，梁樾，李森，宗兆玉，赵军普，邓武，张崑，龙蛟，张君，
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