[发明专利]对强激光装置系统中小尺度自聚焦进行表征及评价的方法

权利要求书

1.一种对强激光装置系统中小尺度自聚焦进行表征的方法，其特征在于，根据激光束发生小尺度自聚焦后其近场空间频率分布会发生变化，所述表征方法包括：

S1，采用PSD表征量对近场进行频谱分析，以得到对应的PSD曲线；

S2，依据香农熵的特点，将PSD曲线进行香农熵计算，获得对应的PSD熵表征曲线。

2.一种采用如权利要求1所述表征方法对强激光装置系统中小尺度自聚焦进行评价的方法，其特征在于，还包括：

S3，根据PSD熵表征曲线中出现的拐点，进而确定小尺度自聚焦开始快速增长的阈值。

3.如权利要求2所述的评价方法，其特征在于，在S1中，通过PSD表征量对近场进行频谱分析的方式被配置为包括：

S11，对相同脉冲下能量逐渐提升的一组光束近场，采用对各空间频率进行分量统计和分析；

S12，对近场的低频空间频率进行滤波处理；

S13，对滤波后的近场分布采用一维PSD做二次计算，以得到对应的PSD曲线。

4.如权利要求3所述的评价方法，其特征在于，在S11中，所述一维PSD计算公式为：

其中，I是光强分布，L是光束口径，表示对I(x,y)进行傅里叶变换。

5.如权利要求3所述的评价方法，其特征在于，S12中，所述滤波的函数为：

其中，k_f0是控制焦斑轮廓的截止频率，k_f1和k_f2是选择滤波的频率，m是超高斯阶次。

6.如权利要求2所述的评价方法，其特征在于，在S2中，依据香农熵的特点，将PSD曲线进行香农熵计算，对具有L个空间频率分布范围，有M个PSD值，分别统计各个频率值出现的概率并记作p₁,p₂,...,p_n，对PSD熵作如下定义：

其中，p_i为第i级空间频率出现的概率；

式中L_i为空间频率等于i的个数，根据香农熵的极值性特点，当空间频率集中在单一频率值时，PSD香农熵具有最小值H＝0，当空间频率分布在各个频率值时，PSD香农熵具有最大值H＝logL，PSD熵随着运行通量的提高，在非线性快速增长后会发生反向变化，即在小尺度自聚焦快速发展时，PSD熵具有最小值拐点。

7.如权利要求2所述的评价方法，其特征在于，在S3中，依据PSD熵曲线中出现的最小值拐点，进而清晰直观得到强激光装置中光束小尺度自聚焦开始快速发展对应的阈值B积分。

8.如权利要求2所述的评价方法，其特征在于，所述强激光装置被配置为包括相配合的前端系统，放大系统，靶场系统；

其中，所述前端系统被配置为采用光纤激光器以产生相应波长的激光；

放大系统被配置为用以将前端输出的点光源进行扩束成对应的方光束，并通过相配合的钕玻璃片对激光束进行能量放大，以使放大后的激光束进入靶场系统；

靶场系统被配置为将相应波长激光倍频为大口径激光束的倍频晶体，进而通过相配合的聚焦透镜将大口径的激光束聚焦到靶点。