【技术实现步骤摘要】
一种具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统与方法
本专利技术属于激光应用
，涉及激光惯性约束聚变装置中高功率固体激光驱动器中的倍频效率提升，特别涉及一种具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统与方法。
技术介绍
在激光惯性约束聚变装置中的高功率固体激光驱动器中，倍频是激光输出前必不可少的过程，倍频效率的高低与出射光的波前面形质量直接影响着激光打靶的效果。角度相位匹配是产生倍频光的一个重要条件，具体表现为当入射光与倍频晶体光轴之间的夹角为一个特定角度时，倍频效率最大，因此一般在倍频晶体生产过程中便是以一定角度进行切割，以使其在具体光路中与入射光达到角度相位匹配。但是在实际工作环境下，由于倍频晶体口径较大，其镜面尺寸高达400mm×400mm，因此在重力等因素的影响下，倍频晶体不再是一个平整的形态，此时如果入射光依然为平面波，必然会导致偏离角度相位匹配，导致倍频效率下降。在传统思路下，对倍频晶体的制造、装配等过程的优化已对上述问题进行了一定的改善，但已经难以进一步地对此问题进行解决，目前倍频晶体表面依然有约6到8...
【技术保护点】
1.一种具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统，其特征在于，包括同光轴设置的变形镜一(1)、倍频晶体一(3)、倍频晶体二(4)、变形镜二(5)和会聚透镜(7)，其中变形镜一(1)和变形镜二(5)均水平设置，变形镜一(1)镜面朝上，变形镜二(5)镜面朝下，倍频晶体一(3)、倍频晶体二(4)和会聚透镜7设置在变形镜一(1)和变形镜二(5)之间，倍频晶体一(3)和倍频晶体二(4)平行，均倾斜设置，且镜面法线与其入射光方向重合，入射激光束经变形镜一(1)反射后，入射至倍频晶体一(3)的入射端，经倍频晶体一(3)和倍频晶体二(4)频率转换后，入射至变形镜二(5)，经变形镜二(5)反...
【技术特征摘要】
1.一种具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统，其特征在于，包括同光轴设置的变形镜一(1)、倍频晶体一(3)、倍频晶体二(4)、变形镜二(5)和会聚透镜(7)，其中变形镜一(1)和变形镜二(5)均水平设置，变形镜一(1)镜面朝上，变形镜二(5)镜面朝下，倍频晶体一(3)、倍频晶体二(4)和会聚透镜7设置在变形镜一(1)和变形镜二(5)之间，倍频晶体一(3)和倍频晶体二(4)平行，均倾斜设置，且镜面法线与其入射光方向重合，入射激光束经变形镜一(1)反射后，入射至倍频晶体一(3)的入射端，经倍频晶体一(3)和倍频晶体二(4)频率转换后，入射至变形镜二(5)，经变形镜二(5)反射后再通过会聚透镜(7)聚焦输出，其中，变形镜一(1)与驱动器一(2)的驱动元件顶端机械连接，变形镜二(5)与驱动器二(6)的驱动元件顶端机械连接，所述驱动器一(2)和驱动器二(6)均与计算控制处理器(8)电连接，所述驱动器一(2)和驱动器二(6)为压电驱动器，通过改变驱动器控制电压使压电陶瓷产生形变进而控制对应变形镜的面形。
2.根据权利要求1所述具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统，其特征在于，所述变形镜一(1)和变形镜二(5)的镜面法线均与其入射光方向夹角为45°，所述倍频晶体一(3)和倍频晶体二(4)均倾斜45°设置。
3.根据权利要求1所述具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统，其特征在于，所述变形镜一(1)和变形镜二(5)的镜面均为矩形，在底面分布有若干玻璃柱，所述驱动器一(2)和驱动器二(6)上的驱动元件数量与玻璃柱数量一致，各驱动元件顶端有杯状接口，各玻璃柱与杯状接口用环氧树脂连接。
4.根据权利要求1所述具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统，其特征在于，所述驱动器一(2)和驱动器二(6)的底座上均匀分布有数十个驱动元件，所述驱动元件为压电材料堆栈，其极化方向形变量与驱动电压成正比。
5.根据权利要求1所述具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统，其特征在于，所述倍频晶体一(3)和倍频晶体二(4)为KDP晶体，倍频晶体一(3)主要将基频光转换为二倍频光，倍频晶体二(4)主要用于产生三倍频光。
6.根据权利要求1所述具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统，其特征在于，所述会聚透镜(7)为球面凸透镜。
7.根据权利要求1所述具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统，其特征在于，所述变形镜一(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，刘博武，张政，褚东亚，李永杰，徐旭，叶郎，裴国庆，独伟峰，
申请(专利权)人：清华大学，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：北京;11
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