Πρόσφατα, το Τμήμα Τεχνολογίας και Μηχανικής Συστατικών λέιζερ υψηλής ισχύος του Ινστιτούτου Οπτικής και Μηχανημάτων Ακριβείας της Σαγκάης, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (SIPM, CAS) σημείωσε νέα πρόοδο στην έρευνα του συστήματος δεικτών των οπτικών εξαρτημάτων του παλμικού πλέγματος συμπίεσης διπλής δέσμης στατικό συμβολομετρικό ολογραφικό σύστημα έκθεσης και η διαδικασία ελέγχου της ομοιογένειας του φωτεινού πεδίου έκθεσης. Για πρώτη φορά, η έρευνα καθιέρωσε ένα σύστημα ποσοτικής αξιολόγησης για την ομοιομορφία του οπτικού πεδίου έκθεσης ανάκλασης και υλοποίησε με επιτυχία την επαλήθευση εφαρμογής στο σύστημα έκθεσης ανάκλασης μικρής διαμέτρου. Τα αποτελέσματα της έρευνας συνοψίζονται ως «Προδιαγραφές και έλεγχος σφαλμάτων χωρικής συχνότητας εξαρτημάτων σε στατική ολογραφική έκθεση λέιζερ δύο ακτίνων για ύφασμα πλέγματος συμπίεσης παλμών». Τα σχετικά ερευνητικά αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο High Power Laser Science and Engineering με τίτλο "Προδιαγραφές και έλεγχος σφαλμάτων χωρικής συχνότητας εξαρτημάτων σε στατική ολογραφική έκθεση λέιζερ δύο ακτίνων για κατασκευή δικτυωτού πλέγματος συμπίεσης παλμών".
Η εμφάνιση και η ταχεία ανάπτυξη λέιζερ εξαιρετικά υψηλής έντασης, εξαιρετικά μικρού παλμού έχουν προσφέρει πρωτόγνωρες ακραίες φυσικές συνθήκες και νέα πειραματικά μέσα για τον άνθρωπο και έχουν γίνει το τελευταίο σύνορο της διεθνούς επιστήμης και τεχνολογίας λέιζερ και το επίκεντρο του ανταγωνισμού. Το πλέγμα συμπίεσης παλμών είναι το βασικό συστατικό της συσκευής λέιζερ εξαιρετικά υψηλής έντασης και εξαιρετικά μικρού μήκους και το άνοιγμα του πλέγματος καθορίζει το ανώτερο όριο ισχύος εξόδου λέιζερ. Η εγχώρια και ξένη ανάπτυξη έκθεσης σάρωσης λεπτής δέσμης, έκθεσης μετάδοσης πεδίου στατικής παρεμβολής, μάτισης έκθεσης και μηχανικής γραψίματος και άλλες μέθοδοι, δεν έχουν τις δυνατότητες προετοιμασίας πλέγματος κλίμακας μετρητή αμφίδρομης κατεύθυνσης.
Το Ινστιτούτο Οπτικών Μηχανημάτων της Σαγκάης (SIOM) έχει προτείνει ένα καινοτόμο σχέδιο για την κατασκευή σχάρων παλμικής συμπίεσης κλίμακας μετρητή χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ανακλαστικής έκθεσης μεγάλου διαμετρήματος εκτός άξονα. Ο πυρήνας του προγράμματος είναι η χρήση παραβολικών κατόπτρων εκτός άξονα υψηλής ακρίβειας για το σχηματισμό δύο παράλληλων ακτίνων φωτός για την κατασκευή ενός ευρέος φάσματος φωτεινού πεδίου ομοιόμορφης έκθεσης και η ομοιομορφία του πεδίου φωτός καθορίζεται κυρίως από το παραβολικό κάτοπτρο εκτός άξονα επιφανειακό σφάλμα, ειδικά στο σφάλμα υψηλής συχνότητας. Λόγω της έλλειψης ενός συστήματος ποσοτικής αξιολόγησης των κατασκευαστικών σφαλμάτων για την ομοιομορφία του πεδίου φωτός και της σχετικής διαδικασίας μηχανικής κατεργασίας υψηλής ακρίβειας με σταθερή σύγκλιση σφαλμάτων σε όλο το εύρος συχνοτήτων, δεν υπάρχει ακόμη επιτυχημένο προηγούμενο.
Με βάση τη θεωρία περίθλασης ελεύθερου πεδίου φωτός, η ομάδα έχει δημιουργήσει ένα μοντέλο χαρτογράφησης μεταξύ του σφάλματος ζώνης συχνοτήτων στην επιφάνεια των παραβολικών κατόπτρων εκτός άξονα που εκτίθενται σε ανάκλαση και της ομοιογένειας του πεδίου φωτός έκθεσης, καθιέρωσε ένα σύστημα ποσοτικού δείκτη για τη συχνότητα σφάλμα ζώνης του σχήματος της επιφάνειας του καθρέφτη, και στη συνέχεια προτείνουμε μια καινοτόμο τεχνολογία επεξεργασίας για την ομόφωνη σύγκλιση του σφάλματος ζώνης πλήρους συχνότητας του καθρέφτη έκθεσης. Σύμφωνα με το σύστημα αξιολόγησης ευρετηρίου που καθορίζεται από το μοντέλο, τα σφάλματα μέσης και υψηλής συχνότητας των κατόπτρων έκθεσης θα πρέπει να είναι καλύτερα από 0,65 nm και 0},5 nm, αντίστοιχα, και επομένως, ένα σύστημα ανακλαστικής έκθεσης εκτός άξονα Φ300 mm κατασκευάστηκε με την υιοθέτηση της παραπάνω τεχνολογίας επεξεργασίας. Σε αυτό το σύστημα, το RMS του καθρέφτη καταστάλθηκε στα 0,586 nm και 0,462 nm και το περιοδικό σφάλμα και το σφάλμα κανονικής λωρίδας εξαλείφθηκαν πλήρως. Τέλος, ένα πολυστρωματικό διηλεκτρικό φιλμ (MLD) πλέγμα περίθλασης με μέγεθος 200 mm×150 mm κατασκευάστηκε επιτυχώς χρησιμοποιώντας αυτό το σύστημα έκθεσης, με μέση απόδοση περίθλασης 98,1% στο επίπεδο -1 και καλύτερο φωτοβολταϊκό μέτωπο κύματος περίθλασης από 0,3 μήκη κύματος.
Αυτή η έρευνα για την κατασκευή πλέγματος περίθλασης μεγάλου ανοίγματος παρέχει έναν νέο τρόπο, για την επακόλουθη ανάπτυξη της συσκευής λέιζερ υψηλής ισχύος 100 pat-watt που απαιτείται για το πλέγμα συμπίεσης παλμών κλίμακας μετρητή έθεσε τις τεχνικές βάσεις.
Το σχετικό έργο έχει υποστηριχθεί από το Πρόγραμμα Βασικής Ε&Α του Υπουργείου Επιστήμης και Τεχνολογίας, το Ταμείο Νεολαίας του Εθνικού Ιδρύματος Φυσικών Επιστημών της Κίνας, το Πρόγραμμα Νέων Επιστημονικών και Τεχνολογικών Ταλέντων της Σαγκάης της Δημοτικής Επιτροπής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Σαγκάης και του Δήμου της Σαγκάης Ειδικά Ταμεία για την Ανάπτυξη Στρατηγικών Αναδυόμενων Βιομηχανιών, μεταξύ άλλων ταμείων.
Εικ. 1 Αποτελέσματα σφάλματος πλήρους συχνότητας συστήματος έκθεσης παραβολικού καθρέφτη εκτός άξονα Φ300 mm: (α) Σφάλμα σχήματος προσώπου χαμηλής συχνότητας του καθρέφτη εκτός άξονα που μετράται με τη χρήση συμβολόμετρου Zygo 4-ιντσών. (β) Εικόνες του σφάλματος μέσης συχνότητας και της κατανομής του φωτεινού πεδίου που ελήφθησαν μετά το φιλτράρισμα σύμφωνα με το μοντέλο. (γ) Σφάλμα υψηλής συχνότητας που λήφθηκε με τη χρήση προφίλτρου λευκού φωτός Zygo με φακό 20x και φωτογραφία της μάσκας πλέγματος που μετρήθηκε με μικροσκόπιο. (δ) Καμπύλη φασματικής πυκνότητας ισχύος 1D.
Εικ. 2 Μέτωπο κύματος περίθλασης και κατανομή απόδοσης πλέγματος MLD 200mm×150mm: (α) Μέτωπο κύματος περίθλασης επιπέδου -1. (β) 0-μετώπο κύματος περίθλασης επιπέδου. (γ) +1-μετώπο κύματος περίθλασης επιπέδου. (δ) Απόδοση περίθλασης του πλέγματος MLD στα 1740 l/mm, με ομοιόμορφη απόδοση περίθλασης εντός του ενεργού ανοίγματος στα 1053 nm (Ave=98.1%, σ=0.3%, Max {{ 12}}.6%). (ε) Μια φυσική εικόνα του πλέγματος MLD χρησιμοποιώντας τη μέθοδο έκθεσης ανάκλασης.
