本实用新型专利技术公开了一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，属于激光放大器领域，包括凸透镜一、凸透镜二和变形镜，所述凸透镜一、凸透镜二、变形镜沿着激光前进的方向依次排列，所述凸透镜一的焦距f1小于凸透镜二的焦距f2，所述凸透镜一与凸透镜二的主光轴和焦点均重合，通过该装置可以将激光光斑尺寸在入射到变形镜之前扩大f2/f1倍，利用了更多的变形镜单元补偿波前畸变，提高补偿分辨率，同时也降低变形镜的加工难度和造价。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及激光放大器领域，具体而言涉及一种提高激光自适应补偿分辨率 的扩束装置。
技术介绍
激光自从被专利技术以来，已经在科学和工业各个领域得到广泛应用。激光区别于普 通光源最大的特点就是亮度高。然而，环境的扰动和激光介质的加工误差以及泵浦光的不 均匀分布等因素均会引起激光波前畸变。波前畸变会使激光器的亮度降低，影响激光器的 应用效果。为了提高亮度，科技人员专利技术了光学自适应补偿的方法，通过采用自适应变形镜 来补偿激光的波前畸变。然而自适应补偿方法的变形镜单元面积较大，普通变形镜的单元 尺寸在5mm以上，对于小口径的激光光斑，补偿的分辨率非常有限。虽然国际上目前也在研 发缩小变形镜单元尺寸的方法，但是目前的技术成熟度较低，造价高昂。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种提高激光自适应补偿分辨 率的扩束装置，采用该装置处理的小口径激光在变形镜前得到扩束，光斑可以扩大至整个 变形镜，大大提高了变形镜的自适应补偿分辨率，降低了变形镜的加工难度和造价。 为实现上述目的，本技术提供如下技术方案： 一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，包括凸透镜一、凸透镜二和变形镜， 所述凸透镜一、凸透镜二、变形镜沿着激光前进的方向依次排列，所述凸透镜一的焦距Π 小于凸透镜二的焦距f 2，所述凸透镜一与凸透镜二的主光轴和焦点均重合。 进一步，所述变形镜的中心位于凸透镜二的主光轴上。 进一步，所述凸透镜二的直径大于变形镜的对角线长。 进一步，所述凸透镜一和凸透镜二表面均镀有对入射激光高透过率的膜。 本技术的有益效果如下： 1、通过2片凸透镜可以将激光光斑有效放大f2/fl倍，通过不同焦距的凸透镜配 合使用，可以改变激光的放大倍数； 2、扩束倍率不是定值，可以根据激光光斑和自适应变形镜的大小进行更改； 3、激光扩束后再投射到变形镜上，利用了更多的变形镜单元补偿波前畸变，提高 补偿分辨率，降低变形镜的加工难度和造价。【附图说明】 图1为本技术的整体结构示意图； 图2为本技术激光光斑与变形镜关系图； 图3为扩束前激光光斑与变形镜关系图。【具体实施方式】 为了使本领域的人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合本技术的 附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请 保护的范围。 实施例一： 如图1所示，一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，包括凸透镜一 1、凸透 镜二2和变形镜3,所述凸透镜一 1、凸透镜二2、变形镜3沿着激光前进的方向依次排列，所 述凸透镜一 1的焦距Π 小于凸透镜二2的焦距f2,所述凸透镜一 1与凸透镜二2的主光轴 5和焦点4均重合。所述变形镜3的中心位于凸透镜一1和凸透镜二2的主光轴5上。所 述凸透镜二2的直径大于变形镜3的对角线长，变形镜3在垂直与纸面方向的投影应为内 接于或者在凸透镜二2的投影内部，这样可以确保入射激光被充分扩束并且全部投射到变 形镜3上。所述凸透镜一1和凸透镜二2表面均镀有对入射激光高透过率的膜。 具体工作时，入射激光以平行光由凸透镜一 1的一侧入射，激光光斑中心位于凸 透镜一 1的主光轴5上，在凸透镜一 1的另一侧焦点处会聚为一点4,这一点也是凸透镜二 2的焦点，会聚的激光经过焦点4后发散传输，并且由凸透镜二2的一侧入射，凸透镜二2的 直径大于激光光斑的对角线长，在凸透镜二2另一侧以平行光出射，得到光斑扩大了 f2/fl 倍的激光，激光再入射到变形镜3上，经过变形镜3的矫正后出射，激光光斑的边长小于或 等于变形镜的边长，最优为等于，可以改变Π 和f2来改变扩束倍率，使扩束后光斑边长等 于变形镜边长，可以最大限度的利用变形镜，利用更多的变形镜单元补偿波前畸变，提高补 偿分辨率，同时也降低变形镜的加工难度和造价。 实施例二： 如图2所示，选取入射激光束尺寸为I. 6cmX I. 6cm，变形镜3尺寸为8cmX8cm，凸 透镜一 1的焦距为3cm，凸透镜二2的焦距为15cm，扩束倍数为5倍，凸透镜二2的直径为 14cm，将上述凸透镜和变形镜按照实施例一组装为本技术的扩束装置进行扩束，图中 的黑框无色小格子表示变形镜的单元，灰色半透明方框为激光光斑，自适应变形镜的补偿 分辨率提高为8 X 8,测试得到波前畸变梯度为0. 2 λ /cm( λ为激光波长）。 实施例三： 选取入射激光束尺寸为I. 6cmX I. 6cm，变形镜3尺寸为13cmX 13cm，凸透镜一 1 的焦距为2cm，凸透镜二2的焦距为16cm，扩束倍数为8倍，凸透镜二2的直径为20cm，将上 述凸透镜和变形镜按照实施例一组装为本技术的扩束装置进行扩束，自适应变形镜的 补偿分辨率提高为13 X 13,测试得到波前畸变梯度为0. 125 λ /cm ( λ为激光波长）。 实施例四： 选取入射激光束尺寸为I. 6cmX I. 6cm，变形镜3尺寸为16cmX 16cm，凸透镜一 1 的焦距为2cm，凸透镜二2的焦距为20cm，扩束倍数为10倍，凸透镜二2的直径为25cm，将 上述凸透镜和变形镜按照实施例一组装为本技术的扩束装置进行扩束，自适应变形镜 的补偿分辨率提高为16 X 16,测试得到波前畸变梯度为0. 1 λ /cm( λ为激光波长）。 对比实验一： 选用入射激光尺寸为I. 6cmX I. 6cm的激光束直接入射到变形镜3上，如图3所 示，此时激光光斑只能覆盖到2X 2个格子，补偿分辨率为2X 2,对波前畸变梯度进行测试， 得到波前畸变梯度为1 λ /cm ( λ为激光波长）。 现为了将实施例与对比实验结果进行对比，对本技术实施例二、三、四和对比 实验的结果列于如下表1中： 表1对比实验和实施例二、三、四的结果对比【主权项】1. 一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，包括凸透镜一、凸透镜二和变形镜，其 特征在于，所述凸透镜一、凸透镜二、变形镜沿着激光前进的方向依次排列，所述凸透镜一 的焦距n小于凸透镜二的焦距f2,所述凸透镜一与凸透镜二的主光轴和焦点均重合。2. 根据权利要求1所述的一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，其特征在于， 所述变形镜的中心位于凸透镜二的主光轴上。3. 根据权利要求1所述的一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，其特征在于， 所述凸透镜二的直径大于变形镜的对角线长。4. 根据权利要求1所述的一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，其特征在于， 所述凸透镜一和凸透镜二表面均镀有对入射激光高透过率的膜。【专利摘要】本技术公开了一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，属于激光放大器领域，包括凸透镜一、凸透镜二和变形镜，所述凸透镜一、凸透镜二、变形镜沿着激光前进的方向依次排列，所述凸透镜一的焦距f1小于凸透镜二的焦距f2，所述凸透镜一与凸透镜二的主光轴和焦点均重合，通过该装置可以将激光光斑尺寸在入射到变形镜之前扩大f2/f1倍，利用了更多的变形镜单元补偿波前畸变，提高补偿分辨率，同时也降低变形镜的加工难度和造价。【IPC分类】G02B27-09, G02B26-06【公开号】CN20431454本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高激光自适应补偿分辨率的扩束装置，包括凸透镜一、凸透镜二和变形镜，其特征在于，所述凸透镜一、凸透镜二、变形镜沿着激光前进的方向依次排列，所述凸透镜一的焦距f1小于凸透镜二的焦距f2，所述凸透镜一与凸透镜二的主光轴和焦点均重合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋新颖，郑建刚，王德恩，王振国，严雄伟，张君，代万俊，胡东霞，吴登生，张雄军，田晓琳，康民强，李明中，朱启华，郑奎兴，粟敬钦，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川;51
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