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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進展

上海光機所在飛秒拍瓦激光系統(tǒng)色差補償方面取得進展

2019-09-09 上海光學(xué)精密機械研究所

【字體：大中小】

語音播報

　　色差主要來源于高功率激光系統(tǒng)中的大口徑透射元件，對于飛秒拍瓦激光系統(tǒng)來說，色差會造成嚴重的時空畸變，降低終端焦點峰值功率密度，影響系統(tǒng)性能。利用傳統(tǒng)的色差補償方法盡管能在一定程度上補償系統(tǒng)色差，但缺乏動態(tài)調(diào)節(jié)功能，因而難以嚴格補償全系統(tǒng)色差。

　　為了解決這一難題，研究小組提出了一種由正負透鏡組和反射系統(tǒng)組成共焦像傳遞系統(tǒng)的預(yù)補償方案實現(xiàn)對全系統(tǒng)色差的動態(tài)、精確補償。該動態(tài)預(yù)補償方案具有成本低、調(diào)節(jié)便捷、光束質(zhì)量好等優(yōu)勢，能夠在相對小口徑入射的情況下提供大動態(tài)范圍的色差補償量?；谠摲桨福瑸镾G-II 5PW飛秒激光系統(tǒng)設(shè)計了色差預(yù)補償裝置，經(jīng)過色差補償后，SG-II 5PW系統(tǒng)的聚焦性能得到了顯著提升，聚焦峰值功率密度相比補償前提升大約20倍。研究結(jié)果表明，利用該色差動態(tài)預(yù)補償方案能夠?qū)崿F(xiàn)對高功率超短脈沖激光全系統(tǒng)色差的精確補償。

　　相關(guān)研究得到國家自然科學(xué)基金和中科院青年基金的支持。

　　論文鏈接

圖1 色差預(yù)補償方案示意圖

圖2 經(jīng)過色差補償前后終端靶點焦斑：補償前（a）、（c）；補償后：（b）、（d）

　　近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所高功率激光物理聯(lián)合實驗室研究員朱健強課題組在飛秒拍瓦激光系統(tǒng)色差補償研究方面取得進展，提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對全系統(tǒng)色差的動態(tài)、精確預(yù)補償方案，并在SG-II 5PW飛秒激光系統(tǒng)上獲得了實驗驗證。相關(guān)研究成果發(fā)表在[Optics Express 27, 12，(2019)]。
　　色差主要來源于高功率激光系統(tǒng)中的大口徑透射元件，對于飛秒拍瓦激光系統(tǒng)來說，色差會造成嚴重的時空畸變，降低終端焦點峰值功率密度，影響系統(tǒng)性能。利用傳統(tǒng)的色差補償方法盡管能在一定程度上補償系統(tǒng)色差，但缺乏動態(tài)調(diào)節(jié)功能，因而難以嚴格補償全系統(tǒng)色差。
　　為了解決這一難題，研究小組提出了一種由正負透鏡組和反射系統(tǒng)組成共焦像傳遞系統(tǒng)的預(yù)補償方案實現(xiàn)對全系統(tǒng)色差的動態(tài)、精確補償。該動態(tài)預(yù)補償方案具有成本低、調(diào)節(jié)便捷、光束質(zhì)量好等優(yōu)勢，能夠在相對小口徑入射的情況下提供大動態(tài)范圍的色差補償量?；谠摲桨福瑸镾G-II 5PW飛秒激光系統(tǒng)設(shè)計了色差預(yù)補償裝置，經(jīng)過色差補償后，SG-II 5PW系統(tǒng)的聚焦性能得到了顯著提升，聚焦峰值功率密度相比補償前提升大約20倍。研究結(jié)果表明，利用該色差動態(tài)預(yù)補償方案能夠?qū)崿F(xiàn)對高功率超短脈沖激光全系統(tǒng)色差的精確補償。
　　相關(guān)研究得到國家自然科學(xué)基金和中科院青年基金的支持。
　　論文鏈接
　　
　　圖1 色差預(yù)補償方案示意圖
　　
　　圖2 經(jīng)過色差補償前后終端靶點焦斑：補償前（a）、（c）；補償后：（b）、（d）
　　

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