[实用新型]一种“纹影法”焦斑动态范围的标定装置

说明书

本实用新型属于焦斑动态范围标定领域，涉及一种“纹影法”焦斑动态范围的标定装置，能够完成高功率激光远场焦斑的动态范围标定。标定装置包括激光光源及沿激光光源出射光路依次设置的准直物镜与一维正弦相位光栅；准直物镜将激光光源输出的激光扩束为直径为的光斑；一维正弦相位光栅对直径为的光斑进行调制后产生一系列不同衍射级次的光斑；在一系列不同衍射级次的光斑中，至少能够找到一个衍射级次的光斑，其峰值能量与0衍射级次光斑峰值能量的比值小于等于1:10⁴。将一系列不同衍射级次的光斑注入到“纹影法”远场焦斑诊断系统，在诊断系统内通过分光模块分别进入到“旁瓣”测量光路和“主瓣”测量光路，进行诊断系统的动态范围标定。

技术领域

本实用新型属于焦斑动态范围标定领域，涉及一种“纹影法”远场焦斑动态范围的标定装置，能够完成高功率激光远场焦斑的动态范围标定。

背景技术

高功率激光远场焦斑分布一直是ICF实验最为关注的激光参数指标、也是驱动器的关键性能指标，是各国激光聚变装置专门建立庞大的精密诊断系统的核心指标。

高功率激光远场焦斑动态范围非常高，动态范围高达10⁴以上，此时通过单块CCD不能够直接获得此动态范围的焦斑，因此出现了多种远场焦斑的高动态范围测量方法，比如：列阵相机法、纹影法等。

列阵相机法只出现在远场焦斑高动态范围测量的初期，由于测量方法引入了过多的额外像差，导致测得的焦斑产生畸变，使得焦斑形貌失真严重，因此后续就被“纹影法”所取代。

“纹影法”是国内目前测量远场焦斑高动态范围的主要方法，其原理是将入射激光分为两路进行焦斑测量，一路测量焦斑的中心“主瓣”部分，另外一路挡住焦斑中心“主瓣”部分而去测量焦斑的外围“旁瓣”部分，最后将获得的“主瓣”和“旁瓣”图像进行重构，从而得到完整的远场焦斑图像。

“纹影法”虽然获得了重构的焦斑图像，但是这种双光路分光焦斑诊断系统的焦斑动态范围测量能力是未知的，使得其测量数据的可信度不高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种“纹影法”焦斑动态范围的标定装置及方法，可以完成104及以上的焦斑动态范围标定。

本实用新型的技术解决方案是提供一种“纹影法”焦斑动态范围的标定装置，其特殊之处在于：包括激光光源及沿激光光源出射光路依次设置的准直物镜与一维正弦相位光栅；

所述准直物镜将激光光源输出的激光扩束为直径为的光斑；所述一维正弦相位光栅对直径为的光斑进行调制后产生一系列不同衍射级次的光斑；在一系列不同衍射级次的光斑中，至少能够找到一个衍射级次的光斑，其峰值能量与0衍射级次光斑峰值能量的比值小于等于1:10⁴。将一系列不同衍射级次的光斑注入到“纹影法”远场焦斑诊断系统，在诊断系统内通过分光模块分别进入到“旁瓣”测量光路和“主瓣”测量光路，进行诊断系统的动态范围标定。

进一步地，上述激光光源为光纤激光器或者能够耦合到准直物镜焦点的自由输出激光器。

进一步地，激光光源出射与被标定系统波长相同的平面波。

进一步地，标定时，将标定装置耦合到“纹影法”焦斑诊断光路中，具体耦合部位为一维正弦相位光栅的输出与“纹影法”焦斑诊断系统的输出部分。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型利用标定装置对“纹影法”诊断系统进行标定，给出准确可信的焦斑动态范围数据，为大型高功率激光装置的远场焦斑评定提供可信的凭证。

2、本实用新型利用已标定线性动态范围的科学级CCD对标定装置中一维正弦相位光栅不同衍射级次的光斑峰值能量进行定标，确保标定装置自身动态范围的前提下对“纹影法”诊断系统进行标定，进一步提高诊断系统获取焦斑动态范围数据的准确可信度。

附图说明