[发明专利]用于高功率紧凑式终端光学系统的杂散光管控系统及管控方法

权利要求书

1.一种用于高功率紧凑式终端光学系统的杂散光管控系统，其特征在于，所述系统包含八块光学元件，沿纵向拉开排布在紧凑的距离范围内，所述光学元件集中在两个模块放置：频率转换模块和聚焦取样模块；

所述频率转换模块由若干不同的晶体并排安装，设置于所述聚焦取样模块前端更靠近传输反射镜的位置，光线经过所述频率转换模块，实现气氛隔离、谐波转换与偏振匀滑的功能；

所述聚焦取样模块靠近真空靶室，光线经过所述频率转换模块到达聚焦取样模块，实现光束聚焦、谐波分离、测量取样、真空密封、碎片屏蔽功能。

2.如权利要求1所述的一种用于高功率紧凑式终端光学系统的杂散光管控系统，其特征在于，所述频率转换模块包括并排设置的隔离窗口(1)、二倍频晶体(2)、三倍频晶体(3)和偏振匀滑晶体(4)。

3.如权利要求1所述的一种用于高功率紧凑式终端光学系统的杂散光管控系统，其特征在于，所述聚焦取样模块包括聚焦透镜(5)、真空窗口(6)、主屏蔽片(7)和次屏蔽片(8)；光线经所述聚焦透镜(5)折射后，再经过并排设置的真空窗口(6)、主屏蔽片(7)和次屏蔽片(8)。

4.如权力权利要求1所述的一种用于高功率紧凑式终端光学系统的杂散光管控系统，其特征在于，所述聚焦透镜(5)采用薄边结构镂空设计，保证杂散光在聚焦透镜处的可控。

5.如权力权利要求1至4任一项所述的一种用于高功率紧凑式终端光学系统的杂散光管控系统，其特征在于，所述光学元件采用AB5杂散光吸收玻璃，且在所述杂散光吸收玻璃前面增设熔石英元件；在偏离出主光路处的杂散光光束口径最大处设置AB5玻璃。

6.采用如权利要求1所述的一种用于高功率紧凑式终端光学系统的杂散光管控系统的管控方法，其特征在于，所述管控方法用于将杂散光束缚在光束陷阱中，所述管控方法针对高阶杂散光管控与一阶杂散光管控两种。

7.如权利要求4所述的管控方法，其特征在于，将所述管控方法用于针对高阶杂散光的管控时，为了保证高阶杂散远离元件及结构件，各部件之间的设置参数需满足条件：

其中，f为聚焦透镜焦距，d₁、d₂和d₃分别为聚焦透镜与真空窗口、真空窗口与主屏蔽片、主屏蔽片与次屏蔽片的间距；

聚焦透镜后的光学元件间距的优化数值解为：

8.如权利要求4所述的管控方法，其特征在于，将所述管控方法用于针对一阶杂散光的管控时，为了保证聚焦透镜自身的一阶杂散光焦点位于偏振匀滑晶体与聚焦透镜中间，各部件之间的设置参数需满足条件：

其中，d₄、和d₅分别为聚焦透镜与偏振匀滑晶体、基频窗口与偏振匀滑晶体的间距。

9.如权利要求9所述的一阶杂散光管控方法，其特征在于，所述管控方法的管控设计过程包括以下步骤：

S1.优化真空窗口、主屏蔽片和次屏蔽片的角度，保证一阶杂散光不作用到聚焦取样模块中光学元件及边框上的同时，杂散光处于同一位置，便于管理；

S2.在每个杂散光吸收玻璃前面增设熔石英元件，保证AB5玻璃的损伤不污染到终端系统；

S3.利用成对AB5玻璃加熔石英元件的组合设计作为光束陷阱，来回吸收杂散光，保证杂散光不逃逸出光束陷阱。

10.如权利要求9所述的一阶杂散光管控方法，其特征在于，在偏离出主光路处的杂散光光束口径最大处设置AB5玻璃。