高功率激光装置自适应光学：波前传感器标定与滤波器问题研究

"神光Ⅲ原型装置自适应光学系统应用技术研究" 本文深入探讨了在高功率固体激光装置中自适应光学系统所面临的关键技术挑战，主要包括波前传感器的参考波前在线标定以及激光过滤波器小孔堵塞问题。自适应光学系统是用于校正光学系统中由于大气湍流或设备不完善导致的光波前畸变，以提高激光束的质量和聚焦能力。 首先，文章对两种在线标定方法进行了详尽的研究。一种是基于模型的标定，这种方法依赖于对系统特性的精确数学建模，优点在于理论基础扎实，但可能对初始参数设置敏感，适应性较差。另一种是基于数据驱动的标定，这种方法通过实时采集数据来更新模型，优点是能够动态适应系统变化，但可能需要大量的计算资源。作者分析了这两种方法的优缺点，并根据自适应光学系统的具体校正目标，选择合适的标定方法，以确保最佳的系统性能。 其次，针对预补偿布局方案，即在小口径注入位置使用自适应光学系统，文章着重研究了影响空间滤波器小孔的因素。小孔堵塞可能导致激光能量损失和系统性能下降。通过分析，作者识别出关键因素，如激光功率密度、小孔材料性质、环境条件等，并从自适应光学系统控制策略和激光器运行流程两方面提出了解决方案。实验结果显示，这些措施有效地减少了小孔堵塞问题，改善了激光系统的稳定性和效率。 这项研究为高功率固体激光装置的自适应光学系统设计提供了宝贵的经验和理论依据，对于提升激光系统的整体性能和可靠性具有重要意义。这些技术对于未来的激光聚变研究、高精度光学成像、远程探测等应用领域都将产生深远影响。