精密拼接光柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、啁啾脈沖放大技術(shù)（ChirpedPulseAmplification—CPA）的應(yīng)用促進(jìn)了高能短脈沖激光技術(shù)的不斷發(fā)展，為慣性約束聚變（InertialConfinementFusion—ICF）快點(diǎn)火提供了發(fā)展機(jī)遇。在ICF的高能短脈沖激光系統(tǒng)中，光柵壓縮池的口徑大小和損傷閾值限制了系統(tǒng)所能輸出的脈沖能量及峰值功率。為了在大型釹玻璃啁啾脈沖放大系統(tǒng)中獲得數(shù)千焦耳皮秒級(jí)（或亞皮秒級(jí)）的激光脈沖輸出，必須有米量級(jí)的大口徑高效率的衍射光柵，

2、但由于大口徑光柵制作難度很大（大面積曝光、大面積刻蝕及大面積均勻鍍膜困難），目前通過小塊光柵拼接的方式獲得的大口徑光柵是最佳的途徑。
　　光柵拼接存在錯(cuò)位誤差、光柵縫隙、垂直角偏、水平角偏和母線偏轉(zhuǎn)五種誤差。應(yīng)用光柵拼接基本原理和方法，提出了2×2光柵拼接機(jī)構(gòu)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)與目標(biāo)，構(gòu)建了輕量化、模塊化的精密陣列光柵；通過粗調(diào)與精調(diào)相結(jié)合的微納調(diào)整系統(tǒng)對(duì)子光柵的錯(cuò)位誤差、垂直角偏和水平角偏三個(gè)誤差進(jìn)行調(diào)整。光柵縫隙和母線偏轉(zhuǎn)則是通過

3、光柵夾持組件側(cè)面的夾持螺釘進(jìn)行調(diào)整。由于外界振動(dòng)及其結(jié)構(gòu)漂移等因素對(duì)光柵拼接精度的影響，提出了兩種微位移傳感器和驅(qū)動(dòng)器調(diào)整點(diǎn)的布置方法和控制算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)子光柵實(shí)時(shí)在位診斷的閉環(huán)控制。對(duì)光柵拼接機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)性能分析，分析表明光柵拼接機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性滿足要求；提出了先進(jìn)的加工工藝與裝配方法，降低了光柵拼接機(jī)構(gòu)的自身誤差，分析證明各項(xiàng)精度均滿足光柵拼接精度要求。
　　應(yīng)用拼接機(jī)構(gòu)對(duì)4塊反射鏡進(jìn)行拼接，測(cè)試反射鏡的整體共面精度達(dá)到拼接精