摘要：在光束传输控制中,反馈系统需要具有较高的角度分辨率,以达到自动准直的精度要求,此外还需要具备一定的角视场,以降低对初始安装和调试的精度要求。提出了一种基于双焦透镜的双踪远场自动准直方案,在同一光学系统中实现了高精度和大视场两种角度分辨率的远场图像反馈系统。基于矩阵光学理论对远场图像反馈系统进行数值分析,给出了双焦透镜的等效传输矩阵,并分析了双焦透镜的角度分辨率和视场特性。设计并开展实验对基于双焦透镜的双踪远场自动准直方案进行了性能演示,实验结果表明,高精度下的角度分辨率约为大视场下角度分辨率的6.9倍,与设计值(6.6倍)基本相符。

摘要：在高功率激光参数测量中,高倍率衰减方案设计是空间分布测量的关键。分析了远场测量光学系统,将95%环围能量直径作为评价远场测量系统的重要指标,明确了高倍率衰减对远场测量结果的影响,确立了高倍率衰减方案的设计原则。利用Virtual Lab软件,针对单个平板、成对平板、成对楔板三种常见的高倍率衰减方案,分析了衰减片摆放角度、位置、厚度、成对衰减片间距等因素对于远场测量系统的影响。针对焦距3 000 mm,F数为10的缩束系统,考虑杂散光对于远场测量的影响,优化得出最佳高倍率衰减方案。该方案下,远场像面处95%环围能量直径为45.5μm,即3.54倍衍射极限。

摘要：设计了一台双光路自相关的透反射率测量系统,实验测试了3种不同形态激光作光源时,系统的单点透反射率重复性精度,验证了光源的功率和偏振稳定性对此系统的影响较小。在验证性分析的基础上完善了系统的稳定性,并对系统精度进行校准。实验结果显示,在置信度为95%时,系统的重复不确定性能稳定在0.04%左右,满足大口径低透射率、低反射率光学元件均匀性测量的精度要求,为此类仪器设计提供了参数选择依据。

摘要：针对传统测量技术对入射光入射方向敏感的缺点,提出了一种基于积分球的高功率激光多参数测量的分光技术。采用蒙特卡罗法对衰减率、出射光时间波形特性、入射光时间波形恢复这三个方面进行了数值分析和仿真,验证了积分球作为激光测量系统中的分光元件的可行性。利用积分球对纳秒激光的能量和时间波形进行测量,实验结果与理论分析相符。实验与仿真均表明在激光参数测量中采用该分光技术,通过测量出射光各项参数可以恢复入射光的光谱参数、能量参数、时间参数,克服传统技术中入射光的入射方向对于出射光的各项参数有较大影响的问题。该技术方案占用空间小、易于集成,可用于多路高功率激光参数测量系统的模块化设计。

摘要：在复合波长(波长分别为1053、527、351nm)情况下,利用激光近场对熔石英样品进行损伤实验。设计了一种基于激光近场辐照的损伤阈值定义方法,并利用带有灰度抑制的分水岭标记算法对损伤图像进行损伤区域提取,通过对比损伤图像与相应光束近场能量分布,计算出损伤区域与非损伤区域临界处的光能量密度,即为熔石英样品的损伤阈值。实验结果表明,复合波长激光诱导熔石英损伤是3种波长激光共同作用的结果,但351nm激光对损伤起主要作用,初始损伤阈值为8.22J/cm2;在复合波长激光多次辐照样品的情况下,熔石英样品后表面的损伤成指数形式增长,损伤增长系数为0.59。

摘要：利用新型准直远场探测包光栅元件的双向衍射,实现了空间滤波器的小孔准直,特别是对同一段光路中两个空间滤波器的小孔对准.该方案克服了传统滤波器对小孔尺寸的限制并满足远场准直包高稳定性的要求,在光路远场准直的同时实现了小孔中心位置的监测与准直调整,并在以色列项目中得以成功应用,装置实验结果表明:针对装置15倍衍射极限大小的小孔,对准精度小于小孔直径3%,满足装置器件小孔对准调试小于小孔直径4%的要求.

摘要：高功率激光装置是一个复杂的有源巨型光学工程,其性能指标要求逼近科学技术与物理极限。驱动器研制有物理设计、工程光学和结构工程设计三大过程,工程光学在其中起着重要作用。高功率激光装置工程光学设计需遵循其特有的设计原则和要点,以保证装置的高性能。根据驱动器设计指标和设计特点,从总体光学设计、光束质量控制以及光束打靶精度控制方面,综述了高功率激光装置工程光学设计中的关键科学技术问题以及相应解决方法,为未来高功率激光驱动器的发展提供必要的工程设计参考。

摘要：聚焦特性是一项非常重要的技术指标,它直接决定着激光装置的峰值功率密度。提出了一种大口径、高能量激光的聚焦特性诊断方法,可用于实现皮秒拍瓦激光系统的聚焦特性在线诊断功能。该方法设计了基于长焦距透镜法的高精度、低误差的远场测量单元,然后通过焦斑测量单元的测试数据来校验远场测量单元,最后提供皮秒拍瓦激光聚焦特性的实时诊断功能。实验结果表明,远场测量单元和焦斑测量单元的测试数据之间的相似度接近于1。因此,可以通过远场测量单元的测试数据,结合皮秒拍瓦激光的能量、脉宽数据,实现物理实验过程中的峰值功率密度实时监测功能。