[發明專利]一種用于克服熱透鏡效應的波前控制方法

有效

• 申請號: 201910097628.0
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109683306B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 薛嶠;代萬俊;張曉璐;曾發;宗兆玉;龍蛟;田曉琳;梁樾;李森;趙軍普;張君;廉博;鄧武;張崑
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00;G02B27/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

1.一種用于克服熱透鏡效應的波前控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：調整光學系統中各光學元件的位置，保證入射光束經變形鏡反射后依次傳輸至可變焦距的液體透鏡、波前傳感器；

S2：當光學系統中激光增益介質處于未工作狀態時，變形鏡驅動器未施加電壓時，利用波前傳感器獲得變形鏡像面位置的光束強度圖并定義為施壓前光束強度圖，選擇若干個變形鏡驅動器并分別施加電壓，利用波前傳感器獲得若干個施壓后變形鏡像面位置的光束強度圖，并定義為施壓后光束強度圖，將施壓前光束強度圖分別與若干個施壓后光束強度圖進行對比，若光束強度分布均未發生變化，則變形鏡與波前傳感器建立嚴格的像傳遞關系，記錄液體透鏡的初始焦距；

S3：當激光增益介質處于工作狀態時，光學系統的光路中存在熱透鏡像差，調節液體透鏡的焦距，利用波前傳感器獲得調節后變形鏡像面位置的光束強度圖，并定義為調節后光束強度圖，將施壓前光束強度圖與調節后光束強度圖進行對比，若光束強度分布未發生變化，則變形鏡與波前傳感器重新建立嚴格的像傳遞關系，記錄液體透鏡的調節焦距；

S4：對比初始焦距和調節焦距得到熱透鏡效應對應的離焦量，將液體透鏡的焦距調節至初始焦距，根據離焦量開環控制變形鏡補償熱透鏡像差。

2.根據權利要求1所述的波前控制方法，其特征在于，所述光學系統包括分光鏡、激光增益介質、反光鏡、波前傳感器、變形鏡和控制器，所述分光鏡傾斜設置，且分光鏡、激光增益介質與變形鏡同光軸設置，入射光束經分光鏡后依次透射至激光增益介質、變形鏡，經變形鏡反射回的入射光束經分光鏡后分為取樣光束和出射光束，所述反光鏡、液體透鏡和波前傳感器同光軸設置，且反光鏡與分光鏡對應設置，取樣光束依次入射至反光鏡、液體透鏡和波前傳感器，所述控制器分別與波前傳感器、變形鏡電連接。

3.根據權利要求2所述的波前控制方法，其特征在于，所述分光鏡、反光鏡與水平面的夾角均為45°。

4.根據權利要求3所述的波前控制方法，其特征在于，所述反光鏡和液體透鏡之間還設有第一透鏡，所述第一透鏡與液體透鏡組成縮束組件，且第一透鏡的光軸與波前傳感器的光軸重合。

5.根據權利要求4所述的波前控制方法，其特征在于，所述反光鏡上鍍有增反膜，所述第一透鏡和液體透鏡上均鍍有增透膜。

6.根據權利要求1-5任一所述的波前控制方法，其特征在于，選擇施加電壓的變形鏡驅動器的個數不少于3個。