天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津微纳制造工程技术中心, 天津 300072
在研究光楔衍射法产生单涡旋的基础上, 基于长条形光楔阵列, 提出了利用光束阵列衍射产生涡旋阵列的方法.该方法要求光束阵列在平行于光楔边缘方向上的光束间距等于光束直径的整数倍.利用超精密机床采用一体化加工法加工了光楔阵列元件, 验证了该方法的可行性.利用空间光调制器快速灵活调整光束阵列的优点, 搭建了借助空间光调制器加载达曼光栅衍射产生所需光束阵列的实验光学系统.针对光束阵列与光楔阵列的匹配问题, 研究了达曼光栅掩模图基本单元对光束阵列的调控, 获得了可调结构的光束阵列.实验产生了拓扑荷一致的光学涡旋阵列, 与仿真结果相一致, 证明所提方法的有效性.
物理光学 光学涡旋 光楔衍射法 光楔阵列 光束阵列 空间光调制器 达曼光栅 Physical optics Optical vortex Wedge diffraction Wedge array Beam array Spatial light modulator Dammam grating
1 大连理工大学 应用物理与光电技术学院,辽宁 大连 116024
2 大连民族学院 理学院,辽宁 大连 116600
推导出了正交光楔列阵(CSWA)聚焦系统的多光束干涉条纹主极大和两相邻主极大间的次极大间距公式,并根据广义惠更斯-菲涅耳衍射积分理论,通过数值计算证明了CSWA的小尺度不均匀性的变化规律与物理光学的公式符合。另外,提出改善小尺度不均匀性的两种方法:楔角偏差和离焦打靶技术。计算分析和实验研究表明,优化楔角偏差和离焦量的量值,即δpj=2.0%,ΔZ=2 mm时,干涉主极大间隔与没加这两种技术时相比减小了6倍,小尺度的不均匀性得到了明显的改善。
激光技术 小尺度不均匀性 正交光楔列阵 楔角偏差 离焦打靶 laser technology small-scale non-uniformity cross segmented wedge array (CSWA) deviation of wedge angle off-focus radiation
1 河北师范大学物理系 石家庄 050091
2 四川大学光电系 成都 610064
欲实现几百微米量级，同时要求具有好的辐照均匀性和高的能量利用率的均匀点聚焦二维正交光楔列阵光学系统，系统参数的优化设计和提高光楔列阵加工测试的精度是实验成败的关键。通过优化系统参数设计、严格控制光楔列阵的加工误差和拼接精度，成功地研制了九单元小焦斑SWA系统。给出了SWA系统焦斑特性的实验测试结果。
小焦斑 优化设计 加工精度 正交光楔列阵 楔角偏差
四川大学激光物理与化学研究所, 成都 610064
为了检测列阵式靶面均匀照明光学系统的聚焦特性,成功地开发了测定微米量级光强度起伏干涉斑纹投影放大的新技术。报道了测定聚焦光斑一维、二维大尺度不均匀性及小尺度干涉斑纹的实验方法、结果及误差分析。
均匀照明 二维正交光楔列阵 投影放大 CCD像机
四川大学激光物理与化学研究所, 成都 610064
提出了一种二维正交光楔列阵均匀照明系统.可将非均匀分布激光光斑变换为尺寸连续可调分布均匀的方形光斑.报道了该系统的设计原理及实验研究结果.并对用于小焦斑均匀照明的可行性进行了论证.
二维正交光楔列阵 均匀照明 焦斑
四川大学激光物理与激光化学研究所, 成都 610064
研制了一种可连续改变焦线宽纵比的光楔列阵均匀线聚焦系统。线长变化后, 焦线宽度、光强分布均匀性、靶面位置仍然不变。实验研究与理论分析结果一致。
光楔列阵 均匀照明 焦线可调
在加工光楔列阵线聚焦系统时,人为地使各单元楔角与精确的理论值之间存在一定的偏差,以使单元衍射引起的大尺度不均匀性得到改善。文中进行了理论计算和实验验证,在既能改善均匀性,又能保证一定的焦线能量利用率的情况下,给出了合理的偏差数据,为优化均匀线聚焦系统的工程设计提供了必要的依据。
大尺度不均匀性 楔角偏差 线聚焦 光楔列阵
1 四川大学光电科学技术系, 成都 610064
2 中国工程物理研究院,
研究了一种用以抑制光楔列阵线聚焦系统在靶面产生的干涉尖峰的方法。由这种尖峰引起的小尺度不均匀性对Ｘ射线激光的产生是不利的。利用特殊分布的偏振态和位相，可把尖峰引向更密集的程度，而且其对比度下降，这将有利于它通过靶物质自身的横向热传导而平滑化。对于四单元的列阵系统，甚至可将尖峰完全消除。
偏振控制 有规位相分布 线聚焦 光楔列阵 照射均匀性
