1 西安交通大学 电子与信息工程学院, 西安 710049
2 中国科学院大学, 北京 100039
3 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
4 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
5 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900）
为了评估万焦耳级激光装置不同打靶透镜构型的远场光束质量, 采用弱光取样、分束放大成像的探测方法, 在横向放大系数相同而光强衰减系数不同的条件下, 通过两台16位科学CCD在主瓣光路和旁瓣光路对3ω激光束的焦斑进行采集；基于纹影测量激光焦斑数学模型, 获得了动态范围为1 151.7∶1的远场焦斑重构图像；并对CCD动态范围、分束光路相对放大系数、系统噪声等因素对焦斑诊断的影响进行了分析.实验表明, 该方法能够实现高动态范围远场焦斑的精确测量, 对于重构图像的拼接边缘误差小于1 pixel, 满足打靶要求.
光学测量 远场 焦斑 动态范围 纹影 高功率激光 Optical measurement Far field Focal spot Dynamic range Schlieren reconstruction High power laser
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
2 中国科学院大学,北京 100039
3 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
提出了一种高动态范围的激光焦斑测量方法.首先,构建纹影测量远场焦斑数学模型,确定重构需要的参数,并使用准直光路对参数进行标定;其次,运用综合诊断快速自动准直系统使纹影小球遮挡住旁瓣光斑中心,获得准确的旁瓣光斑;最后,改进计算纹影小球中心及图像融合等方面的纹影重构算法,克服了传统纹影重构方法中主瓣旁瓣中心误差大、合并图像拼接边缘台阶明显的缺点.对大型激光装置参数测量综合诊断系统的远场焦斑测量应用表明：通过对纹影测量远场焦斑数学模型中参数的精确标定以及对纹影重构算法的优化,能够实现高动态范围激光焦斑的准确测量.
高动态范围 远场焦斑测量 快速准直 纹影法 主瓣 旁瓣 纹影重构 High dynamic range The measurement of far-field focal spot Fast automatic alignment Schlieren method Main lobe Side lobe Schlieren reconstruction 光子学报
2014, 43(10): 1010002
