自由旋渦氣動(dòng)窗口能有效地替代高能激光器傳統(tǒng)晶體輸出鏡,起到密封激光器低腔壓的作用。
利用現(xiàn)有的37 單元室內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng),對(duì)自由旋渦氣動(dòng)窗口的輸出激光波前畸變進(jìn)行自適應(yīng)光學(xué)波前校正。給出了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)氣動(dòng)窗口畸變波前的校正原理,采用直接斜率法在設(shè)計(jì)狀態(tài)下對(duì)畸變波前進(jìn)行了校正實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,該自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)能夠較好地校正工作在設(shè)計(jì)狀態(tài)下的自由旋渦氣動(dòng)窗口對(duì)輸出激光所引起的波前畸變。
自由旋渦氣動(dòng)窗口能夠有效地替代高能激光器傳統(tǒng)晶體輸出鏡,起到密封低腔壓的作用,解決高能激光器的連續(xù)激光輸出和超大功率應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。自由旋渦氣動(dòng)窗口適于大口徑激光器輸出,對(duì)輸出激光光束質(zhì)量的影響小,而且操作簡(jiǎn)單,目前應(yīng)用十分廣泛[1～4 ] 。由于氣動(dòng)窗口的工作氣體是非均勻分布高速流動(dòng)的,雖然輸出激光經(jīng)過(guò)氣動(dòng)窗口的路徑不長(zhǎng),但是輸出激光的波前總是會(huì)受到不同程度的影響。自由旋渦氣動(dòng)窗口對(duì)輸出激光光束質(zhì)量的影響主要有波面傾斜,同時(shí)還有一定程度的離焦像散,而其高階像差一般都比較小[1 ,5 ,6 ] 。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)自由旋渦氣動(dòng)窗口,可以減小氣動(dòng)窗口射流不均勻性導(dǎo)致的輸出激光的波前畸變。但是由射流靠近環(huán)境一側(cè)的剪切邊界層和射流的弧度所引起的波前畸變僅僅通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)氣動(dòng)窗口是不能完全消除的,特別是由于射流的弧度所引起的發(fā)散透鏡效應(yīng)問(wèn)題[5 ] ,而且由于流場(chǎng)的非定常性,對(duì)輸出激光波前的畸變也是隨機(jī)的。要?jiǎng)討B(tài)實(shí)時(shí)地校正自由旋渦氣動(dòng)窗口對(duì)輸出激光所帶來(lái)的光波前畸變,必須要實(shí)時(shí)地測(cè)量其對(duì)輸出激光的畸變大小。由于目前的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)大都是以哈特曼波前傳感器為基礎(chǔ),為此我們利用哈特曼法對(duì)自由旋渦氣動(dòng)窗口對(duì)輸出激光波前所帶來(lái)的畸變效應(yīng)進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)量,為動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地校正輸出激光波前畸變提供實(shí)驗(yàn)方法和參考數(shù)據(jù)[6 ,7 ] 。