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1、第31卷第3期激光技术Vol.31,No.32007年6月LASERTECHNOLOGYJune,2007文章编号:100123806(2007)0320333204多程放大系统中透镜倾斜对系统像差的影响分析王方,朱启华,蒋东镔,胡东霞,邓武,刘华,黄征,景峰(中国工程物理研究院激光聚变研究中心高能高密度等离子体物理国家实验室,绵阳621900)摘要:为了研究多程放大系统中的透镜倾斜对系统像差影响,采用在商用光学设计软件ZEMAX中建模进行光线追迹结合实验验证的方法,得到了初步分析结果。结果表明,在此类多程放大系统中,对远场能量集中度有较大影响的几种像差主要由透镜离轴倾斜使用造
2、成的,其中离轴四程透镜的影响较大,而且离轴四程透镜的倾斜角度对整个多程系统输出的波前影响并非是线性上升。对校正装置的系统输出波前畸变及今后类似光路的优化设计有一定参考意义。关键词:激光光学;像差理论;透镜倾斜;Fringe2Zernike多项式中图分类号:TN206文献标识码:AAnalysisofsystemaberrationinfluencedbythelenstiltinamulti2passamplifierWANGFang,ZHUQi2hua,JIANGDong2bin,HUDong2xia,DENGWu,LIUHua,HUANGZheng,JINGFeng(Nat
3、ionalKeyLaboratoryofLaserFusion,LaserFusionResearchCenter,ChineseAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang621900,China)Abstract:Afteranalyzingtheresourcesofthesystemaberrationinafour2passamplificationsystem,itwasfoundthatsomeaberrationswhichhavemaininfluenceontheenergyconcertrationinthefarfieldwe
4、recausedbytheoff2axistransmissionandtiltoflens.FirstlytheinfluenceofthelenstiltatdifferentpositionsonthesystemaberrationwasanalyzedwiththecommercialZEMAXsoftware.Itconcludesthatthefour2passlenshasmaininfluence.Secondlytherelationbetweenthetiltedangleofthislensandtheaberrationcomponentswasana
5、lyzedandcomparedbasedontheFringe2Zernikepolynomial.Finallyexperimentswereperformedtoprovethestudyreasonable.Theconclusionprovidesguidancetocontrolthewave2frontdistortionoftheoutputbeamsandoptimizethedesignofthesimilarsystems.Keywords:laseroptics;aberrationtheory;lenstilt;Fringe2Zernikepolyno
6、mial通常把光束通过某光学元件或某光学系统一次称引言为一程,美国的NIF装置采用了带大电光开关的全四目前作为惯性约束聚变驱动器的高功率激光装置程放大系统,通过加长空间滤波器透镜的焦距和合理[1,2]一般采用离轴四程放大。为了满足惯性约束聚变排布光学元件,减小光束离轴量和基本不倾斜透镜,有[6]打靶的需要,对光束质量,特别是对光束远场焦斑的能效控制了破坏性鬼点和系统像差。而带U型反转[3]器的腔内四程光路因其特殊性整个鬼点分布和系统像量集中度有很高的要求。这就对控制装置的波前[4]畸变提出了很高的要求。装置波前畸变的主要来源包差的组成都有本质的改变。针对此类型四程放大[7]括:
7、装置的固有像差;光学元件的加工畸变;光学元件系统,LIU等人主要分析了光学元件的波前畸变对的夹持畸变;钕玻璃片的热畸变等[4]。低频波前畸变系统波前的影响,为光学元件的加工质量提供了依据;而本文中主要对系统中影响系统波前的另一个主要原的增加表现在远场上就会导致远场能量集中度的降[5]因———系统像差在系统中的引入作出了分析。低,采用变形镜的自适应光学校正系统是校正低频作者利用像差理论,根据装置的光路特点对系统波前畸变的有效主动措施。而为了有效地校正低频波像差的构成作出了分析,指出装置的系统像
