提高高能拍瓦激光聚焦功率密度的装置和方法

摘要

一种提高高能拍瓦激光聚集功率密度的装置和方法，该装置包括反射镜组、变形镜、扩束系统、压缩器、大口径离轴抛面镜、楔形镜、波前探测器、高分辨率科学CCD、计算机和变形镜高压电源控制器，所述的波前探测器放置在大口径离轴抛面镜焦点后，校正部件小口径变形镜放置在压缩器前的小口径光路中，通过波前探测器和小口径可变形镜组成自适应光学闭合校正环路，对以焦点后球面波前为基准进行测量和校正。本发明利用小口径可变形镜能够有效地校正包括压缩光学元件和聚焦光学元件所引起的波前畸变在内的所有波前畸变，使聚焦焦斑的大小尽可能接近衍射极限，大大提高了激光聚焦的功率密度。本发明具有经济高效，调节简单，工作稳定等优点。

主权项

一种提高高能拍瓦激光聚集功率密度的装置，该装置包括反射镜组（1）、变形镜（2）、扩束系统（3）、压缩器（4）、大口径离轴抛面镜（6）、反射率为5%的楔形镜（7）、波前探测器（10）、高分辨率科学CCD（9）、计算机（11）和变形镜高压电源控制器（12），其特征在于：所述的变形镜（2）为小口径变形镜，从高能拍瓦激光光源输出的激光光束经过所述反射镜组（1）反射，以小于5°的入射角入射至所述变形镜（2）上，从变形镜（2）出来后经反射镜组（1）反射进入所述的扩束系统（3），由该扩束系统输出的大口径光束经所述的压缩器（4）后，由所述的大口径离轴抛物面镜（6）会聚；在大口径离轴抛物面镜（6）的焦点前放置所述的楔形镜（7），该楔形镜（7）将入射光束分为透射光束和反射光束，在经该楔形镜的反射光束的焦点后放置所述的波前探测器（10），以测量发散球面波前，在经该楔形镜的透射光束的焦点（8）设置所述的科学高分辨率CCD（9），所述的变形镜（2）置于压缩器（4）和扩束系统（5）之前的小口径光路中，所述波前探测器（10）和所述变形镜（2）组成自适应光学闭环校正环路，对焦点后的发散球面波前进行测量和校正，通过改善输出波前质量来提高高能拍瓦激光聚焦功率密度,所述的小口径D1和大口径D2的比值范围是D1/D2=1/5~3/4。