[發明專利]一種四程放大器波前控制方法

有效

• 申請號: 202010047199.9
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111211476B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 代萬俊;陳遠斌;鄧武;董一方;田曉琳;黃醒;張曉璐;薛嶠
• 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: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/095
• 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

本發明涉及一種四程放大器波前控制方法，屬于放大器波前控制技術領域，采用放大腔外測量像差、放大腔內補償像差的方式，在雙程靜態通光下對四程放大器的靜態像差進行校正并得到靜態控制電壓，在四程動態通光下對四程放大器的純動態像差進行校正并得到動態控制電壓，最終達到對四程放大器像差進行校正的目的，本發明能夠針對四程放大器靜態像差和純動態像差所具有的不同的空間分布特征，在雙程靜態通光和四程動態通光兩種狀態下，分別針對靜態像差和純動態像差進行校正，得到靜態控制電壓和動態控制電壓，既可以保證四程放大器的有效通光，提高四程放大器輸出光束質量，又可以降低對波前校正器像差校正能力的要求。

技術領域

本發明屬于放大器波前控制技術領域，具體地說涉及一種四程放大器波前控制方法。

背景技術

四程放大器已經廣泛應用于激光脈沖的能量放大，大大簡化了放大光路的結構(The multi－pass amplifier theory and numerica lanalysis，《Journal of AppliedPhysics》，Vol.51，1980，2436－2444)。但是，光路中的光學元件和熱泵浦下的激光增益介質會帶來像差，嚴重影響了四程放大過程的順利實現以及放大器的輸出光學質量。為了克服像差的負面影響，波前控制方法被應用到四程放大器中(Adaptive optics－a progressreview，《Proc.SP IE》，Vol.1542，1991，2－17；A lignm ent and wave front controlsystem of nationalignition facility，《O ptics Engineering》，Vol.43，2004，2873－2884；Perform ance of a high－resolution deform able mirror for wavefrontcorrection on the LIL/LM J and PETAL baselines，《Journal of Physics：ConferenceSeries》，Vol.244，2010，032021)。簡單來說，波前控制方法通過波前校正器校正了放大器的像差，保證了激光脈沖在放大過程中的有效傳輸和放大，實現了激光脈沖的能量增益。

目前，波前控制方法都是直接在四程通光狀態下對靜態像差和純動態像差進行校正，并沒有考慮到放大器靜態像差和純動態像差所具有的不同空間分布特征，因此，波前控制方法仍存在一定的優化空間。

發明內容

針對現有技術的種種不足，為了解決上述問題，現提出一種四程放大器波前控制方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種四程放大器波前控制方法，包括以下步驟：

S1：四程放大器處于雙程靜態通光模式下，利用波前傳感器對雙程靜態像差進行測量，利用波前校正器對雙程靜態像差進行校正，得到靜態控制電壓；

S2：四程放大器處于四程靜態通光模式下，波前校正器施加靜態控制電壓，將波前傳感器采集的波前像差設為參考零位；

S3：對激光增益介質進行熱泵浦，四程放大器處于四程動態通光模式下，利用波前傳感器對四程純動態像差進行測量，以所述參考零位作為校正目標，利用波前校正器對四程純動態像差進行校正，得到動態控制電壓，完成四程放大器波前控制。

進一步，所述波前校正器位于四程放大器的放大腔內部，且波前校正器作為放大腔的腔鏡，所述波前傳感器位于放大腔外部，且放大腔外部設有分別與波前校正器、波前傳感器通訊連接的控制器。

進一步，所述放大腔內部依次設有第一空間濾波器、第一激光增益介質、第二空間濾波器、第二激光增益介質和取樣鏡，所述波前校正器、取樣鏡分別位于放大腔的兩端。

進一步，所述第一空間濾波器的濾波小孔處設置第一反光鏡，以將激光注入放大腔。

進一步，所述取樣鏡與波前傳感器的通光口對應設置。