一種提高變形鏡校正能力的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高變形鏡校正能力的方法，在變形鏡所采用的驅(qū)動器數(shù)量為一定值時，所述變形鏡同時采用第一種驅(qū)動器和第二種驅(qū)動器來改變所述變形鏡的反射面形狀,用以對入射至所述變形鏡反射面上的激光光束波前畸變進行校正，所述第一種驅(qū)動器和第二種驅(qū)動器呈交替性排布設(shè)置在所述變形鏡的表面上，且所述第一種驅(qū)動器對所述變形鏡的影響范圍R1大于所述第二種驅(qū)動器對變形鏡的影響范圍R2。本發(fā)明通過采用具有兩種不同影響范圍的驅(qū)動器，相比于使用單一影響范圍的驅(qū)動器的設(shè)計，在同樣的變形鏡驅(qū)動器密度下，提高了變形鏡的校正頻率，提高了變形鏡對激光光束波前的校正能力，可以獲得更好的激光遠場焦斑。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高功率固體激光裝置，尤其涉及一種提高變形鏡校正能力的方法。 一種提高變形鏡校正能力的方法
【背景技術(shù)】
[0002] 變形鏡，主要運用于各種自適應光學系統(tǒng)之中，變形鏡可以看作一種特殊的可多 點變形的反射鏡，鏡面一般采用剛性材料制作，在一定范圍內(nèi)具有伸縮性能。在鏡面表面通 過多個驅(qū)動器施加壓力，可以改變鏡面的反射面型，補償激光光束中由于波前畸變引入的 光程差。變形鏡是一種可實時補償激光波前的自適應光學器件，在高功率固體激光裝置中 有廣泛的應用。
[0003] 在高功率固體激光裝置中，光學元件的面型畸變、光學元件的裝校中的誤差、熱畸 變等因素都會引入位相畸變，使輸出激光的波前產(chǎn)生畸變，激光遠場焦斑的能量集中度變 差，影響最終實驗的效果。
[0004] 目前，在變形鏡中均只使用同種影響范圍的驅(qū)動器進行驅(qū)動。單個驅(qū)動器的影響 范圍R是變形鏡的關(guān)鍵參數(shù)，其決定了變形鏡可以補償?shù)降牟ㄇ暗念l率：影響范圍R越小， 則可補償?shù)降念l率f越高，可補償?shù)降牟ㄇ盎兂煞衷蕉?，補償效果越好。
【權(quán)利要求】
1. 一種提高變形鏡校正能力的方法，其特征在于， 在變形鏡所采用的驅(qū)動器數(shù)量為一定值m時，所述變形鏡同時采用第一種驅(qū)動器和第 二種驅(qū)動器來改變所述變形鏡的反射面形狀，用以對入射至所述變形鏡反射面上的激光 光束波前畸變進行校正，所述第一種驅(qū)動器和第二種驅(qū)動器呈交替性排布設(shè)置在所述變形 鏡的表面上，且所述第一種驅(qū)動器對所述變形鏡的影響范圍&大于所述第二種驅(qū)動器對所 述變形鏡的影響范圍R 2。
2. 如權(quán)利要求1所述的提高變形鏡校正能力的方法，其特征在于，所述變形鏡采用的 第一種驅(qū)動器對所述變形鏡的影響范圍&、所述變形鏡采用的第二種驅(qū)動器對所述變形鏡 的影響范圍R 2與所述變形鏡只采用一種驅(qū)動器即第三種驅(qū)動器時所述第三種驅(qū)動器對所 述變形鏡的影響范圍R之間的關(guān)系為：凡+馬=2R，由札> R2，得到札> R > R2。
3. 如權(quán)利要求2所述的提高變形鏡校正能力的方法，其特征在于，所述第一種驅(qū)動器 對所述變形鏡的影響函數(shù)在頻域上的振幅對應的高斯函數(shù)的半寬為：％
即所述第 一種驅(qū)動器對所述變形鏡的校正頻率，所述第二種驅(qū)動器對所述變形鏡的影響函數(shù)在頻域 上的振幅對應的高斯函數(shù)的半寬為：
即所述第二種驅(qū)動器對所述變形鏡的校正 頻率，所述第三種驅(qū)動器對所述變形鏡的影響函數(shù)在頻域上的振幅對應的高斯函數(shù)的半寬
為·· -j. 丨卩所述第三種驅(qū)動器對所述變形鏡的校正頻率，由此可得出：> w即所述 12 / 變形鏡校正的最大校正頻率增加，由
，得到Λ f2 > Λ 即 增加的校正頻率范圍大于減小的校正頻率范圍。
4. 如權(quán)利要求3所述的提高變形鏡校正能力的方法，其特征在于，所述第一種驅(qū)動器 對所述變形鏡的影響函數(shù)為：
斤述第二種驅(qū)動器對 所述變形鏡的影響函數(shù)為：= cxP'i-
I示第i個驅(qū)動器。
5. 如權(quán)利要求4所述的提高變形鏡校正能力的方法，其特征在于，當 所述第一種驅(qū)動器和所述第二種驅(qū)動器的個數(shù)各占所述變形鏡采用的驅(qū) 動器個數(shù)的一半時，所述變形鏡反射面形狀對所述入射至所述變形鏡上的 激光光束波前相位的影響函數(shù)Φ (X，y)做傅里葉變換轉(zhuǎn)換為頻譜形式為：
\是第i個驅(qū)動器的控制電壓，m為所述變形鏡采用的驅(qū)動器個數(shù)，0i= VXi+uyi。
6. 如權(quán)利要求5所述的提高變形鏡校正能力的方法，其特征在于，所述驅(qū)動器對所述 變形鏡的影響范圍的計算方法如下：Λ =
R為所述驅(qū)動器對所述變形鏡的影 響范圍，d為所述變形鏡只采用一種驅(qū)動器時相鄰兩個驅(qū)動器中心之間的距離，r為交聯(lián) 值。
7. 如權(quán)利要求6所述的提高變形鏡校正能力的方法，其特征在于，所述交聯(lián)值r由所述 變形鏡的鏡面材料的剛度、厚度、或連接方式?jīng)Q定。
8. 如權(quán)利要求7所述的提高變形鏡校正能力的方法，其特征在于，所述變形鏡為反射 式壓電變形鏡。
【文檔編號】G02B26/06GK104102002SQ201410331991
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】黃晚晴, 張穎, 耿遠超, 王文義, 劉蘭琴, 張崑, 王德恩, 代萬俊 申請人:中國工程物理研究院激光聚變研究中心