[发明专利]一种离轴八程放大激光系统的光路自动准直方法

说明书

本发明涉及一种离轴八程放大激光系统的光路自动准直方法，属于光路准直技术领域，通过在光路中推入、推出负透镜，采用远场光电探测器获得光路中第一空间滤波器相应小孔对应的孔像，反馈调节光路中不同位置的平面反射镜，即可实现对光路的远场准直，同时，在反射腔镜处推入、推出近场准直标记，调节光路中不同位置的的平面反射镜，使得近场准直标记与光束近场图像的中心像素坐标重合，实现对光路的近场自动准直，本发明具有准直精度高、操作便捷的特点，可为离轴八程放大激光系统的长期稳定运行提供重要技术保障。

技术领域

本发明属于光路准直技术领域，具体地说涉及一种离轴八程放大激光系统的光路自动准直方法。

背景技术

多程放大技术已经广泛应用于激光脉冲的能量放大过程，大大简化了放大光路的结构。专利申请：一种离轴八程激光放大装置(申请号：201710589818.5，申请公布号：CN107196182A)，以及Off－axis eight－pass neodymium glass laser amplifier withhigh efficiency and excellent energy stability(Applied Optics，Vol.57，2018，8727－8732)公开了一种离轴八程放大激光系统，可实现高能量提取效率、高能量输出稳定性，以及优良的脉冲信噪比特性。但是，多程激光系统完成离线调试后转入实际运行时，由于环境温度变化、反射镜机械结构蠕变、地基和支撑框架微振动、注入脉冲激光的指向漂移和其他随机因素的影响，通常会导致光束偏离设计路径，在滤波器位置处不能顺利过孔，并严重影响输出光束质量。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种离轴八程放大激光系统的光路自动准直方法，逐段实现多程光路的自动准直。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种离轴八程放大激光系统的光路自动准直方法，包括以下步骤：

S1：在光路的不同位置推入、推出负透镜，采集空间滤波器中小孔的成像，根据孔像位置偏差，反馈调节光路中不同位置的平面反射镜，逐段实现八程激光放大系统的光路远场自动准直；

S2：在反射腔镜处推入、推出近场准直标记，并在八程放大激光系统的输出端配置近场光电探测器，调节光路中不同位置的的平面反射镜，使得近场准直标记与光束近场图像的中心像素坐标重合，实现对光路的近场自动准直。

优选地，所述离轴八程放大激光系统沿着激光传输方向依次包括第一偏振片、二分之一波片、第一45°法拉第旋光器、第二偏振片、电光开关、第三偏振片、第一空间滤波器、激光放大头、第二45°法拉第旋光器、第二空间滤波器、第三平面反射镜，第一偏振片处的反射光依次经过第三空间滤波器并输出，第三偏振片处的反射光依次经过第五部分反射镜并输出，第二偏振片处的反射光入射至第七平面反射镜，所述激光依次经第十三平面反射镜、第十二平面反射镜传输至第一偏振片。

优选地，所述步骤S1中，逐段实现八程激光放大系统的光路远场自动准直，包括以下步骤：

S11：电光开关处于关闭状态，在第一偏振片处依次将第七负透镜推入、推出光路，分别得到第一标准图像、第二标准图像，调节第三平面反射镜、第十二平面反射镜，使得第二标准图像的中心像素坐标与第一标准图像的中心像素坐标重合，完成第一至第二程光路的远场准直；

S12：电光开关处于关闭状态，在第五部分反射镜处依次将第八负透镜推入、推出光路，分别得到第三标准图像、第四标准图像，调节第三平面反射镜、第五部分反射镜，使得第四标准图像的中心像素坐标与第三标准图像的中心像素坐标重合，完成第三至第四程光路的远场准直；

S13：在第七平面反射镜处依次将第十负透镜推入、推出光路，切换电光开光状态，分别得到第五标准图像、第六标准图像，调节第七平面反射镜，使得第六标准图像的中心像素坐标与第五标准图像的中心像素坐标重合，完成第五至第八程光路的远场准直。