2-53 激光装置光束近场均匀性的改进

朱 俭 刘凤翘 马伟新 刘 坦

　　高功率激光装置调试运行中光学元件大量损坏，同时，激光输出能量也随着发射次数的增加而明显下降，最终不能达到原设计指标。为了找到问题的所在，首先用新研制的光束近场科学CCD测量仪测量了口径f 40棒状放大器输出端的光束近场分布（图1），经过处理后得到光束的填充因子（平均值/最大值）约为0.21，峰谷比约为7:1。此外，还做了光路中单个光学元件的面形及透过均匀性的检测。由测量结果的分析可知，光束近场均匀性的恶化是渐进过程，既有光束衍射传输、光路调试的问题，也有个别元件光学质量缺陷的问题，以及实验室灰尘累积效应造成部分光学元件沾污等因素。

图1                        图2

　　其次，根据现有的实验条件，在比较短的时间内，重排了改进的光路，基本保证系统的像传递，尽可能使用质量好的光学元件，逐级地做了仔细的光束近场测量，边调试，边测量。得到改善的f 40光束近场均匀性分布见图2，填充因子约为51%，峰谷比2:1，并通过自动准直调整使近场光束均匀性保持稳定，从而达到改进工程提出的f 40光束近场均匀性填充因子大于等于50%的指标。

　　初步的研究表明：为了保证激光装置光束近场均匀，光学元件优良的光学质量是先决条件；合理地采用像传递是技术保证；精确的光路自动准直调整和实验室清洁的环境则是基础，四者缺一不可。