4-64  高功率激光器系统设计的综合评估

杨  菁  胡东霞  粟敬钦  王文义  张小民

    本着“精密装置”、“用户装置”、“经济装置”的激光驱动器总体设计原则，将高功率激光器的综合评估体系指标分为3大类10个指标，从而较完整的建立了高功率激光器的综合评估指标体系。并且重点分析了各指标的量化及权重分配方法。针对不同指标的原始评估值，定义了不同的无量纲规范化方法。确定权重系数的方法很多，采用较为客观科学的“已知部分权重信息下确定权重”的方法，即先给出目标权重的可能变化范围，通过优化每个方案的综合属性得到相对于每一方案的各指标目标权重，再进行各方案间的组合赋权得到最佳协调权向量。

  在上述基础上，采用多目标决策理论和线性加权和法初步建立了综合评估数学模型，将系统评估分为3个步骤：单项指标评估、分类指标评估和系统全指标评估。单项指标评估是就系统的某一项指标进行详细的评估，得到各评估方案在各评估指标下的实现值，并对不同指标下不同量纲的实现值进行规范化处理的过程；分类指标评估是就系统某一类指标进行评估，得到各评估方案在该类指标下的实现程度；全指标评估是对评估指标体系中的所有单项指标进行评估，得出对方案的总体结论。全指标评估是最后判定方案优劣的根据，其计算公式，其中r_ij 为第i个方案的第j个指标的评估值，w_j 为第j个指标的权重系数。

 最后用该评估模型对目前高功率激光器的4种设计方案进行了初步评估。方案A为主放大级内腔四程放大加助推单程放大的构型；方案B为主放大级内腔六程放大加助推单程放大的构型；方案C为主放大级内腔四程放大加助推四程放大的构型；方案D为主放大级内腔四程放大，无助推放大的构型。各方案的综合评估值由高到低的顺序为：A> C>B>D。对评估计算实例分析表明，结果能在一定程度上反映出各设计构型的特点和优劣势，这在很大程度上说明所采用数学模型是比较合理的。该评估方法对高功率激光系统优化设计和科学决策具有重要的指导意义。尽管如此，评估研究尚待进一步的充实和完善，如评估指标体系的进一步完善，各项评估指标的精确量化方法，评估指标权重的确定等，以期使评估结果更为客观、科学、准确、全面的反映实际问题。