大口径多波段光束质量检测系统设计

作     者：刘才 于信 潘国涛 贺国强 倪小龙 白素平 LIU Cai;YU Xin;PAN Guo-tao;HE Guo-qiang;NI Xiao-long;BAI Su-ping

作者机构：长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 

基　　金：国家自然科学基金青年基金资助项目(No.62205032) 吉林省科技发展计划项目(No.20210201139GX) 长春理工大学青年基金(No.XQNJJ-2019-01) 

出 版 物：《中国光学（中英文）》 (Chinese Optics)

年 卷 期：2024年第17卷第4期

页      码：932-942页

摘      要：光谱合成技术是实现高能激光输出的重要技术途径,如何在高功率输出的前提下,保证高光束质量的激光输出已成为当前光谱合成技术最迫切要解决的问题。本文针对155 mm×140 mm矩形口径、(1 064±3)nm、(1 030±3)nm和(635±5)nm波段光束的参数检测问题,设计了大口径多波段多参数检测系统。波前检测单元基于开普勒的望远结构,在构建变形镜与微透镜共轭关系的同时,压缩光束口径以匹配探测器尺寸。前组物镜采用卡塞格林结构,以解决大口径、多波段的色差校正难题;后组镜采用三片式复消色差折射镜组,补偿色差的同时,兼顾无热化设计,用以补偿前组物镜的残余热差和后组镜热差。经波前检测单元后进行分光探测,实现光束质量和光束均匀性检测。为了提高系统的环境适应性,采用光学被动无热化方法对系统进行了20℃±10℃的无热化设计。最后,对系统进行装调测试,采用泽尼克波前复原方法对波前探测相机采集的光斑图像进行波前复原,测得10℃~30℃下系统波前的RMS值优于0.052 4λ(λ=632.8 nm),光束均匀性优于0.893,光束质量β因子优于1.26倍衍射极限。

主 题 词：多波段多参数检测 无热化设计 波前测量 光束均匀性 光束质量 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0803[工学-仪器类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.37188/CO.2023-0228

馆 藏 号：203133703...