[发明专利]一种提高变形镜校正能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高功率固体激光装置，尤其涉及一种提高变形镜校正能力的方法。

背景技术

变形镜，主要运用于各种自适应光学系统之中，变形镜可以看作一种特殊的可多点变形的反射镜，镜面一般采用刚性材料制作，在一定范围内具有伸缩性能。在镜面表面通过多个驱动器施加压力，可以改变镜面的反射面型，补偿激光光束中由于波前畸变引入的光程差。变形镜是一种可实时补偿激光波前的自适应光学器件，在高功率固体激光装置中有广泛的应用。

在高功率固体激光装置中，光学元件的面型畸变、光学元件的装校中的误差、热畸变等因素都会引入位相畸变，使输出激光的波前产生畸变，激光远场焦斑的能量集中度变差，影响最终实验的效果。

目前，在变形镜中均只使用同种影响范围的驱动器进行驱动。单个驱动器的影响范围R是变形镜的关键参数，其决定了变形镜可以补偿到的波前的频率：影响范围R越小，则可补偿到的频率f越高，可补偿到的波前畸变成分越多，补偿效果越好。

f=1πR]]>

影响范围R由驱动器交联值r和驱动器间距d共同决定，

R=d/-In(r)]]>

r为交联值，由变形镜镜面材料的刚度、厚度和连接方式等决定。因此，在一定的变形镜口径下，变形镜的驱动器数目越多，则驱动器间距越小，单个驱动器的R越小，其校正频率f越大，校正的效果越好。但提高驱动器的密度在加工上存在难度，且成本高昂。因此，需要一种在不改变驱动器密度的前提下，提高变形镜校正频率，从而提高变形镜校正能力的方法。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，即提高驱动器的密度在加工上存在难度，且成本高昂，本发明创造性的采用两种不同影响范围的驱动器，可以在不增加变形镜驱动器密度的条件下，提高变形镜的校正频率范围，从而提高变形镜的校正能力。

本发明提供的技术方案为：

一种提高变形镜校正能力的方法，包括：

在变形镜所采用的驱动器数量为一定值m时，所述变形镜同时采用第一种驱动器和第二种驱动器来改变所述变形镜的反射面形状,用以对入射至所述变形镜反射面上的激光光束波前畸变进行校正，所述第一种驱动器和第二种驱动器呈交替性排布设置在所述变形镜的表面上，且所述第一种驱动器对所述变形镜的影响范围R₁大于所述第二种驱动器对所述变形镜的影响范围R₂。

优选的是，所述的提高变形镜校正能力的方法，所述变形镜采用的第一种驱动器对所述变形镜的影响范围R₁、所述变形镜采用的第二种驱动器对所述变形镜的影响范围R₂与所述变形镜只采用一种驱动器即第三种驱动器时所述第三种驱动器对所述变形镜的影响范围R之间的关系为：R₁+R₂＝2R，由R₁＞R₂，得到R₁＞R＞R₂。

优选的是，所述的提高变形镜校正能力的方法，所述第一种驱动器对所述变形镜的影响函数在频域上的振幅对应的高斯函数的半宽为：即所述第一种驱动器对所述变形镜的校正频率，所述第二种驱动器对所述变形镜的影响函数在频域上的振幅对应的高斯函数的半宽为：即所述第二种驱动器对所述变形镜的校正频率，所述第三种驱动器对所述变形镜的影响函数在频域上的振幅对应的高斯函数的半宽为：即所述第三种驱动器对所述变形镜的校正频率，由此可得出：即所述变形镜校正的最大校正频率增加，由得到Δf₂＞Δf₁即增加的校正频率范围大于减小的校正频率范围。