自由旋渦氣動窗口能有效地替代高能激光器傳統晶體輸出鏡,起到密封激光器低腔壓的作用。
利用現有的37 單元室內自適應光學系統,對自由旋渦氣動窗口的輸出激光波前畸變進行自適應光學波前校正。給出了自適應光學系統對氣動窗口畸變波前的校正原理,采用直接斜率法在設計狀態下對畸變波前進行了校正實驗。結果表明,該自適應光學系統能夠較好地校正工作在設計狀態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激光輸出和超大功率應用的瓶頸問題。自由旋渦氣動窗口適于大口徑激光器輸出,對輸出激光光束質量的影響小,而且操作簡單,目前應用十分廣泛[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 ] 。通過優化設計自由旋渦氣動窗口,可以減小氣動窗口射流不均勻性導致的輸出激光的波前畸變。但是由射流靠近環境一側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化設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散透鏡效應問題[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。由于目前的自適應光學系統大都是以哈特曼波前傳感器為基礎,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進行了理論分析和實驗測量,為動態實時地校正輸出激光波前畸變提供實驗方法和參考數據[6 ,7 ] 。