高功率激光系统空间滤波的离焦容限分析

在惯性约束聚变高功率激光装置中,严重的低频波前畸变会引起空间滤波的小孔截断,降低光束质量。采用相位调制的离焦波前来分析不同程度的离焦对空间滤波过孔和输出光束质量的影响,得到了空间滤波器对波前离焦的容限。在这种模型下的计算结果表明,球面相位因子入射光聚焦光斑焦点位置的偏移距离与其曲率半径成反比,光束质量随着输入光束曲率半径的绝对值减小而降低。对于等焦距11.8 m、小孔半径角200 μrad的空间滤波器,临界频率处畸变波前的球面相位因子曲率半径绝对值不能小于3.5 km。曲率半径为3 km时,相位调制的空间频率小于1.57 mm-1时光束质量会急剧下降。