[发明专利]一种四程放大器波前控制方法

说明书

本发明涉及一种四程放大器波前控制方法，属于放大器波前控制技术领域，采用放大腔外测量像差、放大腔内补偿像差的方式，在双程静态通光下对四程放大器的静态像差进行校正并得到静态控制电压，在四程动态通光下对四程放大器的纯动态像差进行校正并得到动态控制电压，最终达到对四程放大器像差进行校正的目的，本发明能够针对四程放大器静态像差和纯动态像差所具有的不同的空间分布特征，在双程静态通光和四程动态通光两种状态下，分别针对静态像差和纯动态像差进行校正，得到静态控制电压和动态控制电压，既可以保证四程放大器的有效通光，提高四程放大器输出光束质量，又可以降低对波前校正器像差校正能力的要求。

技术领域

本发明属于放大器波前控制技术领域，具体地说涉及一种四程放大器波前控制方法。

背景技术

四程放大器已经广泛应用于激光脉冲的能量放大，大大简化了放大光路的结构(The multi－pass amplifier theory and numerica lanalysis，《Journal of AppliedPhysics》，Vol.51，1980，2436－2444)。但是，光路中的光学元件和热泵浦下的激光增益介质会带来像差，严重影响了四程放大过程的顺利实现以及放大器的输出光学质量。为了克服像差的负面影响，波前控制方法被应用到四程放大器中(Adaptive optics－a progressreview，《Proc.SP IE》，Vol.1542，1991，2－17；A lignm ent and wave front controlsystem of nationalignition facility，《O ptics Engineering》，Vol.43，2004，2873－2884；Perform ance of a high－resolution deform able mirror for wavefrontcorrection on the LIL/LM J and PETAL baselines，《Journal of Physics：ConferenceSeries》，Vol.244，2010，032021)。简单来说，波前控制方法通过波前校正器校正了放大器的像差，保证了激光脉冲在放大过程中的有效传输和放大，实现了激光脉冲的能量增益。

目前，波前控制方法都是直接在四程通光状态下对静态像差和纯动态像差进行校正，并没有考虑到放大器静态像差和纯动态像差所具有的不同空间分布特征，因此，波前控制方法仍存在一定的优化空间。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种四程放大器波前控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种四程放大器波前控制方法，包括以下步骤：

S1：四程放大器处于双程静态通光模式下，利用波前传感器对双程静态像差进行测量，利用波前校正器对双程静态像差进行校正，得到静态控制电压；

S2：四程放大器处于四程静态通光模式下，波前校正器施加静态控制电压，将波前传感器采集的波前像差设为参考零位；

S3：对激光增益介质进行热泵浦，四程放大器处于四程动态通光模式下，利用波前传感器对四程纯动态像差进行测量，以所述参考零位作为校正目标，利用波前校正器对四程纯动态像差进行校正，得到动态控制电压，完成四程放大器波前控制。

进一步，所述波前校正器位于四程放大器的放大腔内部，且波前校正器作为放大腔的腔镜，所述波前传感器位于放大腔外部，且放大腔外部设有分别与波前校正器、波前传感器通讯连接的控制器。

进一步，所述放大腔内部依次设有第一空间滤波器、第一激光增益介质、第二空间滤波器、第二激光增益介质和取样镜，所述波前校正器、取样镜分别位于放大腔的两端。

进一步，所述第一空间滤波器的滤波小孔处设置第一反光镜，以将激光注入放大腔。

进一步，所述取样镜与波前传感器的通光口对应设置。