Skema Baru Untuk Pengesanan Kecacatan Fasa Elemen Optik Aperture Besar Berdasarkan Pengimejan Difraksi Koheren Statis Multiplane

May 13, 2020 Tinggalkan pesanan

Baru-baru ini, Zhu Jianqiang, pasukan penyelidik makmal Bersama fizik laser berkuasa tinggi Institut Optik Shanghai dan jentera ketepatan, Akademi Sains China, telah membuat kemajuan baru dalam penyelidikan pengesanan kecacatan fasa elemen optik berdiameter besar dan mencadangkan baru skema pengesanan yang menggabungkan pengimejan medan gelap dan pengimejan difraksi koheren berbilang satah statik. Hasil yang relevan diterbitkan dalam Optik Gunaan pada bulan Mei 7.

Kerosakan UV elemen optik terminal adalah salah satu hambatan yang menyekat pengembangan pemacu laser berkuasa tinggi pada masa ini, dan kerosakan elemen optik hilir yang disebabkan oleh peningkatan medan optik kecacatan fasa ukuran mikron adalah salah satu daripada penyebab utama kerosakan elemen optik terminal pada masa ini, jadi pengesanan dan kawalan tepat fasa kecacatan elemen optik berdiameter besar meningkatkan kapasiti beban peranti laser berkuasa tinggi Ascension sangat penting. Cara mengesan kecacatan fasa tempatan komponen apertur besar (300 ~ 400 mm) dengan skala mikron dengan cekap dan tepat adalah masalah antarabangsa.

Pasukan penyelidik mencadangkan "GG dua langkah"; jalan keluar untuk menyelesaikan masalah di atas. Langkah pertama adalah menggunakan teknologi pencitraan medan gelap berdasarkan saringan foton bukaan besar untuk mencari kecacatan fasa dalam julat apertur penuh, sangat meningkatkan kecekapan pengesanan dan mengurangkan kos sistem; langkah kedua adalah dengan menggunakan teknologi pencitraan difraksi koheren multi-pesawat statik (MCDI) untuk mengukur kecacatan fasa dengan tepat dalam bidang pandangan kecil, dan menggunakan modulator cahaya spatial sebagai lensa fokus untuk menghindarinya. Ia mengelakkan ralat pergerakan mekanikal MCDI tradisional dan meningkatkan kestabilan sistem.

Berbanding dengan kaedah interferometrik tradisional, jalur optik sistem pengukuran difraksi yang dicadangkan dalam GG; dua langkah GG; skema itu mudah dan tidak mempunyai syarat khas untuk kelainan taburan kecacatan. Hasil eksperimen menunjukkan bahawa resolusi sistem lebih baik daripada 50 μ m, yang memenuhi syarat pengesanan semasa. Penyelidikan ini memberikan penyelesaian baru yang berkesan untuk pengesanan kecacatan fasa dengan kecekapan tinggi dan ketepatan tinggi pada elemen optik bukaan besar.

Penyelidikan yang relevan telah disokong oleh NSFC, Yayasan Sains Semula Jadi Shanghai, instrumen penyelidikan, dan projek pembangunan peralatan Akademi Sains China dan persatuan promosi inovasi remaja Akademi Sains China.

Figure 1

Rajah 1 sistem pengesanan kecacatan fasa berdasarkan pengimejan difraksi koheren multiplane statik

Figure 2

Rajah 2 hasil pembinaan semula fasa dalam lelaran yang berbeza (a ~ F) adalah 1, 2, 5, 1 0, 5 0, 2 00 masing-masing)