光參量放大晶體拼接及誤差補償技術(shù)研究.pdf

1、參量放大晶體是光參量啁啾脈沖放大(OPCPA)系統(tǒng)中的關(guān)鍵光學(xué)元件。常用的BBO和LBO晶體目前很難獲得大口徑的單塊晶體。采用這兩種晶體的OPCPA系統(tǒng)能量輸出最高在幾十焦量級。相對于BBO和LBO晶體而言,雖然YCOB晶體能夠獲口徑相對較大的單塊晶體,但是也很難滿足目前對晶體口徑的要求。目前想要獲得有效非線性系數(shù)大、損傷閥值高、受熱效應(yīng)影響小、不易潮解的大口徑光參量放大晶體依舊困難。
　　晶體拼接技術(shù)能夠解決光參量啁啾脈沖放大過

2、程中參量放大晶體口徑受限的問題。在OPCPA末端通過大口徑的參量放大晶體對種子光進行放大可以有效地提高放大器的輸出能力。為了獲得大口徑參量放大晶體,本文提出了“晶體拼接獨立調(diào)整+誤差補償”的光參量放大晶體的拼接技術(shù)方案。圍繞這個技術(shù)方案開展了以下幾個方面的工作:
　?、僖怨鈪⒘糠糯蠡纠碚摓榛A(chǔ),建立晶體拼接的理論模型。研究晶體拼接誤差類型組成和誤差對OPCPA過程所產(chǎn)生的影響,為晶體拼接獨立調(diào)整架設(shè)計提供理論依據(jù)。
　　②

3、設(shè)計研制了2×2陣列晶體拼接架。通過對晶體夾持機構(gòu)進行設(shè)計分析,研究了晶體低應(yīng)力夾持方法。設(shè)計了晶體拼接獨立調(diào)整機構(gòu),并對調(diào)整機構(gòu)進行了分析,保證每塊拼接晶體都能夠滿足空間自由度調(diào)整要求。
　　③設(shè)計了晶體拼接加工誤差補償方案,研究晶體拼接誤差補償系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和基本控制原理。分析了誤差補償系統(tǒng)的閉環(huán)控制模型,并對PID控制參數(shù)進行了仿真。
　?、軐嶒烌炞C了2×2晶體拼接架的調(diào)整功能。利用透射式元件對晶體拼接系統(tǒng)進行了可行性