自由旋渦氣動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)光學系統(tǒng),對自由旋渦氣動窗口的輸出激光波前畸變進行自適應(yīng)光學波前校正。給出了自適應(yīng)光學系統(tǒng)對氣動窗口畸變波前的校正原理,采用直接斜率法在設(shè)計狀態(tài)下對畸變波前進行了校正實驗。結(jié)果表明,該自適應(yīng)光學系統(tǒng)能夠較好地校正工作在設(shè)計狀態(tài)下的自由旋渦氣動窗口對輸出激光所引起的波前畸變。
自由旋渦氣動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)用的瓶頸問題。自由旋渦氣動窗口適于大口徑激光器輸出,對輸出激光光束質(zhì)量的影響小,而且操作簡單,目前應(yīng)用十分廣泛[1～4 ] 。由于氣動窗口的工作氣體是非均勻分布高速流動的,雖然輸出激光經(jīng)過氣動窗口的路徑不長,但是輸出激光的波前總是會受到不同程度的影響。自由旋渦氣動窗口對輸出激光光束質(zhì)量的影響主要有波面傾斜,同時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 ] 。通過優(yōu)化設(shè)計自由旋渦氣動窗口,可以減小氣動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優(yōu)化設(shè)計氣動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)問題[5 ] ,而且由于流場的非定常性,對輸出激光波前的畸變也是隨機的。要動態(tài)實時地校正自由旋渦氣動窗口對輸出激光所帶來的光波前畸變,必須要實時地測量其對輸出激光的畸變大小。由于目前的自適應(yīng)光學系統(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自由旋渦氣動窗口對輸出激光波前所帶來的畸變效應(yīng)進行了理論分析和實驗測量,為動態(tài)實時地校正輸出激光波前畸變提供實驗方法和參考數(shù)據(jù)[6 ,7 ] 。