首页 > 论文 > 中国激光 > 47卷 > 10期(pp:1001004--1)

非稳腔薄片激光器腔内像差组合式主动校正技术

Active Correction of Intracavity Aberration Combination in Unstable Resonator Thin-Disk Laser

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摘要

介绍了非稳腔薄片激光器腔内像差产生的原因及特点,提出了采用离焦校正变形镜和二维变形镜组合的方式校正腔内像差的主动校正技术,在仿真和优化设计基础上,研制的离焦校正变形镜动态范围为18.52 μm(峰谷值),二维变形镜镀膜后静态面形不大于0.04 μm(均方根误差),单驱动器动态范围大于6 μm(峰谷值),交连值在30%~35%范围内。将两种变形镜放置于激光器腔内进行主动闭环校正,经过离焦校正后光束质量改善至19.5,再经过二维变形镜校正后优化至6.5,波前像差由1.504 μm(均方根误差)减小至0.185 μm(均方根误差),光束质量提高了3倍,均方根误差值提高了8.1倍。实验结果证明,组合式校正模式可以有效地改善非稳腔薄片激光器腔内像差,其技术路线是可行的。

Abstract

The causes and characteristics of the intracavity aberrations in unstable thin-disk laser are introduced. And an active correction technique is proposed to correct the aberration in the cavity by the combination of defocused and two-dimensional(2D)deformation mirrors. Based on the simulation and optimization design, the dynamic range of the defocus correction deformation mirror can reaches to 18.52 μm (peak-valley value). The static surface of the 2D mirror is less than 0.04 μm (root mean square error), the single driver dynamic range greater than 6 μm (peak-valley value), and the coupling coefficient is in the range of 30% to 35%. These two kinds of deformable mirrors are placed in the laser cavity for active closed-loop correction. The beam quality was improved to 19.5 after defocusing correction, and then improved to 6.5 after 2D deformable mirror correction. The wavefront aberration is reduced from 1.504 μm (root mean square error) to 0.185 μm (root mean square error). The beam quality increased by 3 times and the root mean square error increased by 8.1 times. Experimental results show that the combined correction mode can effectively improve the intracavity aberration in unstable thin-film laser, and its technical route is feasible.

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补充资料

中图分类号:TN248.1

DOI:10.3788/CJL202047.1001004

所属栏目:激光器件与激光物理

收稿日期:2020-05-04

修改稿日期:2020-06-19

网络出版日期:2020-10-01

作者单位    点击查看

李国会:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
徐宏来:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
吴晶:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
杜应磊:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
向汝建:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
周志强:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
于益:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
胡平:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
向振佼:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
张越:中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900

联系人作者:李国会(hitliguohui@163.com)

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引用该论文

Li Guohui,Xu Honglai,Wu Jing,Du Yinglei,Xiang Rujian,Zhou Zhiqiang,Yu Yi,Hu Ping,Xiang Zhenjiao,Zhang Yue. Active Correction of Intracavity Aberration Combination in Unstable Resonator Thin-Disk Laser[J]. Chinese Journal of Lasers, 2020, 47(10): 1001004

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