Hartmann-Shack波前傳感器在光束質(zhì)量診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)是最常用的探測(cè)激光光束遠(yuǎn)場(chǎng)光斑的系統(tǒng),這一系統(tǒng)在評(píng)價(jià)探測(cè)得到的遠(yuǎn)場(chǎng)光斑質(zhì)量時(shí),其方法簡(jiǎn)便易行、結(jié)果直觀,因此,這種系統(tǒng)在很多需要對(duì)激光光束質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用.但是,由于遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)探測(cè)光斑的器件是電荷偶合器件CCD,這種器件帶有各種各樣的噪聲,并且由于CCD本身的靈敏度問(wèn)題,較弱的有效信號(hào)可能淹沒(méi)在CCD的噪聲當(dāng)中,同時(shí),閾值的選取也給有效信號(hào)的取舍帶來(lái)一定的影響,從而對(duì)我們?cè)u(píng)判激光光束質(zhì)量帶來(lái)誤差.鑒于此,該文

2、探討了將Hartmann-Shack波前傳感器用于激光光束質(zhì)量評(píng)價(jià),將它探測(cè)得到的波前相位進(jìn)行事后處理,得到事后處理遠(yuǎn)場(chǎng)光斑,將此光斑與遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)探測(cè)的場(chǎng)遠(yuǎn)光斑進(jìn)行比較,判斷哪種系統(tǒng)在光束質(zhì)量診斷中的性能更好.事實(shí)上,Hartmann-Shack波前傳感器的CD在探測(cè)光斑陣列時(shí),也同樣受CCD噪聲因素的影響,并且還有波前本身的復(fù)原誤差,但是Hartmann-Shack波前傳感器的CCD噪聲影響的是波前復(fù)原精度,雖然這也將導(dǎo)致事后處理遠(yuǎn)

3、場(chǎng)光斑的誤差,但這種誤差與遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的誤差相比孰大孰小是該文研究的主要內(nèi)容.我們?cè)谶M(jìn)行兩者相互比較的過(guò)程中,搭建了一個(gè)比較的橋梁,即由Zernike多項(xiàng)式組成的各種原始像差波前,將它也變換到遠(yuǎn)場(chǎng)作為原始理想遠(yuǎn)場(chǎng)光斑,然后,以它的衍射極限和環(huán)圍能量曲線作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),比較Hartmann-Shack波前傳感器和遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)在光束質(zhì)量診斷中的探測(cè)精度.該文選取了不同空間發(fā)辨力的Hartmann-Shack波前傳感器對(duì)激光光束遠(yuǎn)場(chǎng)診斷的情況進(jìn)