[發(fā)明專利]一種等離子體電極變形鏡

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211025460.0
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115390237A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳振海;張君;龍蛟;薛嶠;鄭建剛;邵婷;肖凱博;張曉璐;林東暉;張雄軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G02B26/06
• 分類號: G02B26/06;G02B7/185;H05H1/24;H05H1/34
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 于晶晶

本發(fā)明公開了一種等離子體電極變形鏡，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括窗口；反射鏡，其與窗口平行設(shè)置；金屬陰極，其位于窗口與反射鏡之間；金屬陽極，其位于窗口與反射鏡之間；以及放電腔，其位于窗口與反射鏡之間，其內(nèi)存儲有放電氣體，金屬陰極和金屬陽極與放電腔內(nèi)的放電氣體接觸；通過兩電極對放電氣體進(jìn)行電離，形成低溫等離子體，等離子體含有大量可自由移動的電子和離子可視為導(dǎo)體，其次，低溫等離子體對通過的激光幾乎無影響，因此可以作為透明電極置于反射鏡表面用于驅(qū)動壓電層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，它涉及一種等離子體電極變形鏡。

背景技術(shù)

變形鏡，主要用于各種自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)之中，用于校正激光的波前畸變，在自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中起著極其重要的作用。其中壓電薄膜型變形鏡因其具有變形量大、適合校正低階像差及制作簡單等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中。

傳統(tǒng)壓電薄膜型變形鏡是在壓電層兩側(cè)鍍金屬膜作為電極使用，然后粘在反射鏡背面，但壓電層、金屬膜和反射鏡材料的熱膨脹系數(shù)不同，在制作和使用過程中因熱效應(yīng)導(dǎo)致材料形變不同進(jìn)而損壞金屬膜層。此外，在高功率激光裝置應(yīng)用中，如美國NIF裝置、歐洲的LMJ裝置，由于反射鏡的剩余透射率，導(dǎo)致一部分的激光能量透過反射鏡照在金屬膜層上，當(dāng)激光能量足夠大時(shí)，也會損壞金屬膜層，導(dǎo)致變形鏡損壞。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種等離子體電極變形鏡，其通過兩電極對放電氣體進(jìn)行電離形成低溫等離子體，等離子體含有大量可自由移動的電子和離子可視為導(dǎo)體，其次，低溫等離子體對激光幾乎無影響，因此可以作為透明電極置于反射鏡表面，代替金屬膜層電極用于驅(qū)動壓電層。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種等離子體電極變形鏡，包括窗口；

反射鏡，其與窗口平行設(shè)置；

金屬陰極，其位于窗口與反射鏡之間；

金屬陽極，其位于窗口與反射鏡之間；

放電腔，其位于窗口與反射鏡之間，其內(nèi)存儲有放電氣體，金屬陰極和金屬陽極與放電腔內(nèi)的放電氣體接觸；

壓電層，其與反射鏡背面連接；

以及電極層，其由多個(gè)分立電極陣列組成，并且與壓電層連接。

通過采用上述技術(shù)方案，通過兩電極對放電氣體進(jìn)行電離形成低溫等離子體，等離子體含有大量可自由移動的電子和離子可視為導(dǎo)體，其次，低溫等離子體對通過的激光幾乎無影響，因此可以作為透明電極置于反射鏡表面，代替金屬膜層電極用于驅(qū)動壓電層。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：還包括高壓電源，其陽極和陰極分別與金屬陽極和金屬陰極連接。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述金屬陽極和金屬陰極設(shè)置為鋁、鐵、銀或合金。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述金屬陽極和金屬陰極設(shè)置為矩形、鋸齒形或圓弧形。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述金屬陰極和金屬陽極完全處于放電腔內(nèi)且分別位于放電腔兩側(cè)。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述放電氣體設(shè)置為氦氣、氖氣、氬氣、氮?dú)饣蚧旌蠚怏w。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述放電腔內(nèi)的放電氣體在金屬陰極和金屬陽極的高壓電的作用下產(chǎn)生低溫等離子體。

通過采用上述技術(shù)方案，通過將放電氣體電離之后的等離子體設(shè)置為低溫等離子體，能夠進(jìn)一步提高對激光的透射率。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述壓電層為壓電陶瓷材料或電致伸縮材料制成。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：還包括公共電極層，其設(shè)置在壓電層與電極層之間；

以及輔助壓電層，其設(shè)置在公共電極層與電極層之間。