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自由曲面补偿飞秒激光成丝系统像差的应用
作者姓名:解博夫  赵星  陶诗诗  张帅  李浩然  李渊博  刘洪亮  刘伟伟
作者单位:1. 南开大学现代光学研究所;2. 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室
基金项目:国家重点研发计划(2018YFB0504400);;国家自然科学基金(62075106);
摘    要:
针对飞秒激光远距离成丝系统所产生的像差,基于光学自由曲面较强的像差补偿能力,提出了在飞秒激光成丝系统中使用透射式自由曲面相位板补偿系统像差的方法。首先,在光学设计软件中对实际系统像差特性进行了仿真建模。然后,对透射式自由曲面相位板进行了优化设计,优化后系统的像差得到了有效补偿,飞秒激光光斑质量得到了改善。最后,对优化设计后的自由曲面相位板进行了公差分析,并利用加工后的透射式自由曲面相位板开展了实验研究。结果表明,飞秒激光聚焦系统引入光学自由曲面相位板后,聚焦光斑形状规则,在聚焦位置处光斑的均方根(RMS)半径小于0.5 mm,飞秒激光成丝系统的像差得到了有效补偿,远距离飞秒激光的成丝强度得到了有效提高。

关 键 词:光学设计  像差补偿  飞秒激光成丝  光学自由曲面
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