[發明專利]一種飛焦級納秒脈沖激光波形處理方法

有效

• 申請號: 201410299228.5
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104089709B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 楊鴻儒;袁良;薛戰理;俞兵;韓占鎖;陳娟;吳寶寧;秦艷;曹鋒;李宏光
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 陳星

1.一種飛焦級納秒脈沖激光波形處理方法，其特征在于：采用以下步驟：

步驟1：測量相關輸出：

采用飛焦級標準激光光源輸出兩束脈沖激光，分為微焦量級光束和飛焦量級光束；調節飛焦級標準激光光源，使微焦量級光束能量選擇為10μJ，脈沖寬度選擇K個值D_i，i＝1,2,…，K，飛焦級標準激光光源按照選擇的能量和脈沖寬度分別輸出微焦量級脈沖激光，并采用標準探測器接收K種輸出的微焦量級脈沖激光，標準探測器輸出K種探測的電壓數據，并采用多項式擬合方法擬合標準探測器輸出的K種電壓數據，得到擬合結果r(t_i)，r(t_i)為飛焦級標準激光光源在脈沖寬度為D_i時的原始輸入波形時域表達式，并對擬合結果r(t_i)進行拉普拉斯變換得到R(s_i)，R(s_i)為飛焦級標準激光光源在脈沖寬度為D_i時的原始輸入波形頻域表達式；

調節飛焦級標準激光光源內的標準衰減器，使飛焦級標準激光光源輸出的飛焦量級光束能量選擇H個值J_j，j＝1,2,…，H,對于每個能量選擇值，進行以下過程：

飛焦量級光束能量為第j個選擇值，脈沖寬度選擇K個值D_i，i＝1,2,…，K，飛焦級標準激光光源按照選擇分別輸出飛焦量級脈沖激光，并采用飛焦級納秒脈沖激光能量探測裝置接收K種輸出的脈沖激光，飛焦級納秒脈沖激光能量探測裝置輸出K種探測的電壓數據，并采用多項式擬合方法擬合飛焦級納秒脈沖激光能量探測裝置輸出的K種電壓數據，得到擬合結果u(t_{i_j}),u(t_{i_j})為飛焦級標準激光光源輸出的飛焦量級脈沖激光能量為J_j、脈沖寬度為D_i時，經過飛焦級納秒脈沖激光能量探測裝置后輸出波形的時域表達式，并對擬合結果u(t_{i_j})進行拉普拉斯變換得到U(s_{i_j})；U(s_{i_j})為飛焦級標準激光光源輸出的飛焦量級脈沖激光能量為J_j、脈沖寬度為D_i時，經過飛焦級納秒脈沖激光能量探測裝置后輸出波形的頻域表達式；

步驟2：計算傳遞函數：

對于飛焦級標準激光光源的每個脈沖寬度值，進行以下過程：

若脈沖寬度為第i個選擇值D_i，則以R(s_i)為系統輸入，以U(s_{i_j})，j＝1,2,…，H，為系統輸出，通過公式G_{i_j}(s)＝U(s_{i_j})/R(s_i)得到脈沖寬度D_i下的H個能量值對應的傳遞函數G_{i_j}(s)；

取飛焦級納秒脈沖激光能量探測裝置的傳遞函數為

G(s)＝c_m·s^m+c_m-1·s^m-1+……+c₁·s+c₀

其中s為頻率，c_m為所有K*H個傳遞函數G_{i_j}(s)中的s^m項系數的平均值，c_m-1為所有K*H個傳遞函數G_{i_j}(s)中的s^m-1項系數的平均值,c₁為所有K*H個傳遞函數G_{i_j}(s)中的s項系數的平均值,c₀為所有K*H個傳遞函數G_{i_j}(s)中的常數項的平均值，m為多項式擬合時選擇的最高次數；

步驟3：波形復原：

利用飛焦級納秒脈沖激光能量探測裝置接收待測飛焦級標準激光光源輸出的飛焦級脈沖激光，得到電壓數據，并采用多項式擬合方法擬合電壓數據，得到擬合結果u(t_a)，并對擬合結果進行拉普拉斯變換得到U(s_a)，利用公式R(s_a)＝U(s_a)/G(s)得到輸入R(s_a)，再對R(s_a)進行反拉普拉斯變換得到r(t_a),r(t_a)即為待測飛焦級標準激光光源輸出的脈沖激光的波形。