Recentment, el Departament de Tecnologia i Enginyeria de Components Làser d'Alta Potència de l'Institut d'Òptica i Maquinària de Precisió de Xangai, Acadèmia Xinesa de Ciències (SIPM, CAS) ha fet nous avenços en la investigació del sistema d'índex dels components òptics de la xarxa de compressió polsada. sistema d'exposició hologràfica interferomètrica estàtica de doble feix i el procés de control de l'homogeneïtat del camp de llum d'exposició. Per primera vegada, la investigació ha establert un sistema d'avaluació quantitativa per a la uniformitat del camp òptic d'exposició a la reflexió i ha realitzat amb èxit la verificació de l'aplicació en el sistema d'exposició de reflex de petit diàmetre. Els resultats de la investigació es resumeixen com a "Especificacions i control dels errors de freqüència espacial dels components en l'exposició hologràfica estàtica làser de dos feixs per a teixit de reixeta de compressió de polsos". Els resultats de la investigació relacionats es van publicar a High Power Laser Science and Engineering sota el títol de "Especificacions i control dels errors de freqüència espacial dels components en l'exposició hologràfica estàtica de làser de dos feixos per a la fabricació de reixes de compressió de polsos".
L'aparició i el ràpid desenvolupament de làsers d'ultra-alta intensitat i pols ultra-curt han proporcionat condicions físiques extremes sense precedents i nous mitjans experimentals per als éssers humans, i s'han convertit en l'última frontera de la ciència i la tecnologia del làser internacional i el focus de la competència. La reixeta de compressió de pols és el component bàsic del dispositiu làser d'alta intensitat i ultra-curt, i l'obertura de la reixa determina el límit superior de la potència de sortida del làser. El desenvolupament nacional i estranger de l'exposició d'escaneig de feix fi, l'exposició a la transmissió del camp d'interferència estàtica, l'empalmament d'exposició i el traçat mecànic i altres mètodes, no tenen capacitats de preparació de reixes d'escala de mesura bidireccional.
L'Institut de Maquinària Òptica de Xangai (SIOM) ha proposat un esquema innovador per fabricar reixes de compressió de polsos a escala metre mitjançant un sistema d'exposició reflectant fora de l'eix de gran calibre. El nucli del programa és l'ús de miralls parabòlics fora de l'eix d'alta precisió per formar dos feixos de llum paral·lels per construir una àmplia gamma de camps de llum d'exposició uniforme, i la uniformitat del camp de llum es determina principalment pel mirall parabòlic fora de l'eix. error de superfície, especialment en l'error d'alta freqüència. A causa de la manca d'un sistema d'avaluació quantitativa d'errors de fabricació sobre la uniformitat del camp lleuger i el procés de mecanitzat d'alta precisió relacionat amb una convergència constant d'errors en tot el rang de freqüències, encara no hi ha precedents d'èxit.
A partir de la teoria de la difracció del camp de llum lliure, l'equip ha establert un model de mapeig entre l'error de banda de freqüència a la superfície dels miralls parabòlics fora de l'eix exposats a la reflexió i l'homogeneïtat del camp de llum d'exposició, va establir un sistema d'índex quantitatiu per a la freqüència. error de banda de la forma de la superfície del mirall i, a continuació, va presentar una tecnologia de processament innovadora per a la convergència unànime de l'error de banda de freqüència completa del mirall d'exposició. Segons el sistema d'avaluació d'índexs determinat pel model, els errors de freqüència mitjana i alta dels miralls d'exposició haurien de ser millors que 0,65 nm i 0,5 nm, respectivament, i per tant, es va fabricar un sistema d'exposició reflectant fora de l'eix de Φ300 mm adoptant la tecnologia de processament anterior. En aquest sistema, l'RMS del mirall es va suprimir a 0,586 nm i 0,462 nm, i l'error periòdic i l'error de banda regular es van eliminar completament. Finalment, es va fabricar amb èxit una reixa de difracció de pel·lícula dielèctrica multicapa (MLD) amb una mida de 200 mm × 150 mm mitjançant aquest sistema d'exposició, amb una eficiència de difracció mitjana del 98,1% al nivell -1 i un front d'ona de difracció millor PV. de 0,3 longituds d'ona.
Aquesta investigació per a la fabricació de reixes de difracció de gran obertura ofereix una nova manera, per al desenvolupament posterior d'un dispositiu làser d'alta potència de 100 watts de potència necessari per a la reixa de compressió de polsos a escala metre va establir les bases tècniques.
El treball relacionat ha comptat amb el suport del Programa Clau d'R+D del Ministeri de Ciència i Tecnologia, el Fons Juvenil de la Fundació Nacional de Ciències Naturals de la Xina, el Programa de Vela de Joves Talents Científics i Tecnològics de la Comissió Municipal de Ciència i Tecnologia de Xangai i el Programa Municipal de Xangai. Fons Especials per al Desenvolupament d'Indústries Estratègiques Emergents, entre altres fons.
Fig. 1 Resultats d'error de freqüència completa del sistema d'exposició de miralls parabòlics fora de l'eix Φ300 mm: (a) Error de forma de cara de baixa freqüència del mirall fora de l'eix mesurat utilitzant un interferòmetre Zygo de 4- polzades. (b) Imatges de l'error de freqüència mitjana i la distribució del camp de llum obtingudes després del filtrat segons el model; (c) Error d'alta freqüència obtingut utilitzant un perfilador de llum blanca Zygo amb una lent de 20x i una fotografia de la màscara de reixeta mesurada amb un microscopi. (d) Corba de densitat espectral de potència 1D.
Fig. 2 Front d'ona de difracció i distribució d'eficiència de la xarxa MLD de 200 mm × 150 mm: (a) Front d'ona de difracció de nivell -1. (b) Front d'ona de difracció de nivell 0-. (c) Front d'ona de difracció de nivell +1-. ( d ) Eficiència de difracció de la xarxa MLD a 1740 l/mm, amb eficiència de difracció uniforme dins de l'obertura efectiva a 1053 nm (Ave=98,1%, σ=0,3%, Max {{{ 12}},6%). ( e ) Una imatge física de la reixa MLD utilitzant el mètode d'exposició a la reflexió.
