[实用新型]一种激光光束波前校正系统

说明书

技术领域

本实用新型属于激光系统光束质量控制技术领域，具体而言涉及一种激光光束波前校正系统。

背景技术

在激光器系统尤其是高功率固体激光系统中，为追求较高的光束质量，通常需要对波前畸变进行控制。传统的波前校正系统包含一套变形镜及高压驱动器、一套波前传感器，一套控制软件，为实现探测光路的像差标定，一般还需要一台单模光纤激光器作为标定光源。波前传感器常位于光束诊断包内，通过合理设计诊断光路实现光束口径、能量与哈特曼传感器之间的匹配，哈特曼的位置及单模光纤标定光源的位置决定了波前畸变校正的目标位置，通常情况下，在该位置到靶点之间仍存在一系列光学元件，将会引入像差，影响到靶焦斑的形态。

为实现靶点处的光束质量控制，可在靶点后搭建缩束光路，进行波前探测及闭环校正。该方法在小F数聚焦的激光系统(如超短脉冲激光装置)的应用中存在一定问题，比如空间局限、调试复杂及标定困难等。另外，由于靶点处光束口径较小，在进行动态波前测量时，由于功率密度较高，极易发生光学元件损伤的情况。

因此，传统的波前校正技术均无法较为精确、便捷的实现靶点处波前畸变的控制。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种激光光束波前校正系统。

本实用新型提供如下技术方案：

一种激光光束波前校正系统，其包括主激光光路、变形镜及高压驱动、远场探测器、波前传感器、探测光路、控制电脑，其中：

所述主激光光路包括前级光路、传输光路，所述变形镜设置于波前传感器之前的主光路中，与控制电脑连接，作为波前校正器件校正波前误差；

所述前级光路与变形镜之间设置放大器，发射时会引入动态波前畸变；

所述远场探测器设置于变形镜后方激光光路的靶点位置，探测静态激光远场，并与控制电脑连接，形成变形镜、传输光路、远场探测器、控制电脑的闭环控制回路；

所述波前传感器设置于变形镜后，用于实现波前探测，并与控制电脑连接，形成变形镜、传输光路、探测光路、波前传感器、控制电脑的闭环控制回路。

进一步，所述波前传感器为哈特曼波前传感器。

进一步，所述波前传感器的探测面与变形镜的反射面共轭。

本实用新型的有益效果如下：

第一：本系统将激光系统的静态及动态波前畸变分离，在靶点处以远场闭环替代波前闭环，巧妙避开了靶点位置的波前探测，降低了探测光路的复杂程度及调试难度。

第二、可以将波前畸变校正至物理实验最为关注的靶点位置，最大程度的提升激光系统的光束质量；

第三、该技术无需增加标定探测光路像差所用的光源，可降低成本，同时避免引入标定误差，提升控制精度。

第四、本技术所涉及的光学系统较为简单，相比于传统的靶点波前闭环方式，具有占据空间小、调试难度低、无须波前标定等优势。

附图说明

图1：一种激光光束波前校正系统总体排布示意图；

图2-a：远场闭环前的焦斑分布；

图2-b：远场闭环后的焦斑分布；

图3-a：未校正的动态波前分布；

图3-b：校正之后的波前分布。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，一种激光光束波前校正系统，其包括主激光光路、变形镜及高压驱动、远场探测器(一般为CCD)、波前传感器、探测光路、控制电脑，所述主激光光路包括前级光路、传输光路，所述变形镜设置于波前传感器之前的主激光光路中，与控制电脑连接，作为波前校正器件校正波前误差；所述前级光路与变形镜之间设置放大器；所述远场探测器设置于变形镜后方激光光路的靶点位置，探测静态激光远场，并与控制电脑连接，形成变形镜、传输光路、远场探测器、控制电脑的闭环控制回路；所述波前传感器优选为哈特曼波前传感器。设置于变形镜后，且波前传感器的探测面与变形镜的反射面共轭。用于实现波前探测，并与控制电脑连接，形成变形镜、传输光路、探测光路、波前传感器、控制电脑的闭环控制回路。