[發明專利]多程級聯放大激光驅動器的調試裝置和方法

有效

• 申請號: 202110455245.3
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113204126B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 朱海東;郭愛林;張攀政;劉志剛;胡恒春;呂鳳年
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B27/62
• 分類號: G02B27/62;G02B7/04;G01M11/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種光學調試裝置和方法，具體是多程級聯放大激光驅動器的調試裝置和方法，該裝置包括光纖光源，楔形反射鏡，波前傳感器，波片，真空機組和計算機。多程級聯放大激光驅動器由空間濾波器，放大器，透反偏振片，反射鏡，電光開關和變形鏡組成。利用光纖光源，波片，波前傳感器實時檢測多程級聯放大激光驅動器輸出光束像差，反饋調節腔空間濾波器和傳輸空間濾波器，完成多程級聯放大激光驅動器的在線精細調試。上述調節裝置和方法結構簡單，調整方便，檢測精度高等特點，提升了多程級聯放大激光驅動器在線裝校調試能力和輸出光束質量。

技術領域

本發明涉及光學調試裝置和方法，特別是多程級聯放大激光驅動器的調試裝置和方法。

背景技術

幾十年來，激光技術及其產業的進步對國家經濟發展、國防軍事建設、學術科技研究產生了深遠的影響。伴隨激光聚變能源ICF的發展需求，對高功率激光驅動器也提出了新的要求和挑戰。為滿足聚變能源及物理探索的需求，大口徑高功率多程級聯激光驅動器已成為世界上科學家開展激光研究必不可少的利器，同時它也是一項需精密調試的激光工程項目。

大口徑多程級聯激光驅動器采用多程激光傳輸放大，可大幅度提升能量利用效率。世界上具備安全穩定運行的多程級聯激光驅動器中，采用“四程腔放+雙程助推”光路傳輸方式是其中一種，即光束在多程級聯激光驅動器中往返傳輸時，兩次經過助推放大器，四次經過腔放大器，精密調試安裝和提升輸出光束的光束質量是大口徑多程級聯激光工程研制的重要研究內容。

多程級聯放大激光驅動器中，大口徑光學元件有長程傳輸空間濾波器，放大器，反射鏡，透反偏振片，電光開關，腔空間濾波器和變形鏡。大口徑長程空間濾波器用于抑制非線性效應，提高系統安全運行通量，對高頻信息進行濾波截止，保護激光工作介質，變形鏡可用實時進行波前校正提升輸出光束質量和遠場焦斑能量集中度，因此空間濾波器和變形鏡均為關鍵光學元件。另外，由于加工和裝校等因素導致其他光學元件存在殘余像差，亦會降低長程空間濾波器的過孔效率和光束質量。

為滿足多程級聯放大激光驅動器空間排布特征和技術指標，需搭建全鏈路所有光學元件在線精密調試的裝置和方法。本發明針對上述多程級聯放大激光驅動器調試要求，結合驅動器光路和器件排布，提供一種在線精密調試裝置和方法，以提升多程級聯放大激光驅動器的空間濾波過孔效率、輸出光束質量和安全運行能力。

發明內容

本發明提供一種光學調試裝置和方法，該裝置由光纖光源，采樣反射鏡，波前傳感器，波片，真空機組，計算機組成。利用光纖光源，波片，波前傳感器實時檢測多程級聯放大激光驅動器輸出光束波前，反饋在線調節腔空間濾波器和傳輸空間濾波器，完成多程級聯放大激光驅動器的在線精細調試，調節裝置和方法結構簡單，調整方便，檢測精度高等特點，提升了多程級聯放大激光驅動器在線裝校能力和輸出光束質量。

為實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：

一種多程級聯放大激光驅動器，其特點在于，包括傳輸空間濾波器，助推放大器，助推反射鏡，透反偏振片，腔反射鏡，電光開關，腔空間濾波器，腔放大器和變形鏡。

多程級聯激光驅動器采用“四程腔放+雙程助推”光路傳輸方式，即光束在多程級聯激光驅動器中往返傳輸時，兩次經過助推放大器，四次經過腔放大器。

一種多程級聯放大激光驅動器的調試裝置包括光纖光源組件，楔形反射鏡，波前采集組件，波片組件，真空機組和計算機。

所述的傳輸空間濾波器包括傳輸空間真空管道、及固定在該傳輸空間真空管道前后兩端的傳輸空間輸入透鏡、傳輸空間輸出透鏡和傳輸空間濾波孔盤，所述的傳輸空間輸出透鏡固定在真空管道上，所述的傳輸空間輸入透鏡具備驅動電機，在真空和大氣狀態下可沿傳輸空間真空管道軸向平移。

所述的腔空間濾波器包括腔空間真空管道、及固定在該腔空間真空管道前后兩端的腔空間輸入透鏡、腔空間輸出透鏡和腔空間濾波孔盤，所述的腔空間輸入透鏡和腔空間輸出透鏡均具備驅動電機，在真空和大氣狀態下可沿腔空間真空管道軸向平移。