光参量放大晶体拼接机构设计及拼接误差补偿-论文.pdf

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1、第41卷第7期中国激光Vo1．41，No．72014年7月CHINESEJ0URNALOFLASERSJuly，2014光参量放大晶体拼接机构设计及拼接误差补偿闫威张军伟吴文龙王逍母杰李志林粟敬钦林东晖／中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳621900＼＼重庆大学机械工程学院，重庆400030／摘要晶体拼接技术能够克服光参量啁啾脉冲放大(0PcPA)过程中非线性晶体口径受限问题，从而有效地提高放大器的输出能力。针对晶体拼接中相位匹配角的精确控制和晶体加工误差补偿问题，提出了“独立调整+误差补偿”的OPCPA晶体拼接技术方案，研制了2×2晶体拼接

2、调整机构及2×2能动反射镜，每块子晶体可以进行3个自由度旋转以达到初始拼接角和相位匹配的目的，纳米精度的压电致动器驱动的2×2能动反射镜对晶体加工误差进行补偿。利用透射式元件对晶体拼接系统进行了可行性和稳定性验证，取得了较好的实验结果，证明该拼接调整方案是可行的。关键词光学器件；光参量啁啾脉冲放大；晶体拼接；结构设计；误差补偿；稳定性中图分类号TB133文献标识码Adoi：10．3788／CJL201441．0716001DesignofOpticalParametricAmplificationCrystalTilingStructureandIts

3、TilingErrorCompensationYanWei'ZhangJunweiWuWenlongWangXiaoMuJieLiZhilinSuJingqinLinDonghuiResearchCenterofLaserFusion，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang，Sichuan621900，ChinaCollegeofMechanicalEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400030，ChinaAbstractCrystaltilingtechnol

4、ogyisagoodwaytosolvetheproblemofnonlinearcrystalaperturelimitintheprocessofopticalparametricchirpedpulseamplification(OPCPA)，whichcanimprovetheoutputabilityoftheamplifiereffectively．Tosolvetheproblemofprecisecontrolofthephasematchingangleandthecrystalmachiningerrorcompensationin

5、crystalstiling，aOPCPAcrystaltilingmethodcomposingoftheadjustsmentindependentandtheerrorcompensationisproposed．A2×2arraycrystaltilingadjustmentstructureanda2×2activearraymirrorsaredesigned．Eachsub—crystalcanberotatedthreedegreesoffreedomtoachievethepurposesofinitialadjustmenttili

6、ngangleandphasematching．2×2activearraymirrorswhicharedrivenbynanometeraccuracypiezoelectricactuatorsareusedtocompensatethecuttingerrorofthetilingcrystals．Anexperimentisconductedtotestthefeasibilityandstabilityofthecrystaltilingsystemusingtransmissionelementsandgetgoodresults．The

7、resultindicatesthatthecrystaltilingtechnologyiSpractica1．Keywordsopticaldevices；opticalparametricchirpedpulseamplification；crystaltiling；structuraldesign；errorcompensation；stabilityOCIScodes220．4830；220．488O；320．70801引言一个目标。光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)。技术是获得超短超强高功率激光脉冲的主要技术途超高峰值功率输出一直是激光技术发

8、展追求的收稿日期：2013—12—05；收到修改稿日期：2014—01—23基金项目：国家自然