Fremkomsten og den hurtige udvikling af ultra-høj intensitet, ultrakorte pulslasere har givet hidtil usete ekstreme fysiske forhold og helt nye eksperimentelle midler for mennesker, og er blevet den seneste grænse for international laservidenskab og -teknologi såvel som fokusområdet for konkurrence . Pulskompressionsgitter er kernekomponenten i ultra-høj intensitet ultrakort laserenhed, og gitterets blænde bestemmer den øvre grænse for laserudgangseffekten. Indenlandsk og udenlandsk udvikling af finstråleskanningseksponering, eksponering for statisk interferensfelttransmission, eksponeringssplejsning og mekanisk skrift og andre metoder, har ikke de tovejs meter-skala rist forberedelseskapaciteter.
Fig. 1 Fuldfrekvente fejlresultater af Φ300mm off-axis parabolsk spejleksponeringssystem: (a) Lavfrekvent overfladeformfejl af off-axis spejl målt med 4-inch Zygo interferometer. (b) Billeder af mellemfrekvensfejlen og lysfeltfordelingen opnået efter filtrering i henhold til modellen; (c) Højfrekvent fejl opnået ved at bruge en Zygo-hvid-lys-profiler med en 20x linse og et fotografi af gittermasken målt med et mikroskop. (d) 1D-effektspektraltæthedskurve.
Shanghai Institute of Optical Machinery (SIOM) har foreslået en innovativ ordning til fremstilling af pulserede kompressionsgitre i meterskala ved hjælp af et reflekterende eksponeringssystem med stor diameter uden for aksen. Kernen i programmet er at bruge højpræcision off-akse parabolske spejle til at danne to parallelle lysstråler for at konstruere et ensartet eksponeringslysfelt i stor skala, og lysfeltets ensartethed bestemmes hovedsageligt af overfladefejlen af off. -akse parabolske spejle, især i midten og højfrekvente fejl. På grund af manglen på et kvantitativt evalueringssystem for fremstillingsfejl på lysfeltens ensartethed og den relaterede højpræcisionsbearbejdningsproces med konsistent konvergens af fejl på tværs af frekvensområdet, er der stadig ingen succesfuld præcedens.
Baseret på teorien om frit lysfeltsdiffraktion har teamet etableret en kortlægningsmodel mellem frekvensbåndsfejlen på overfladen af refleksionseksponerede off-akse parabolske spejle og homogeniteten af eksponeringslysfeltet, etableret et kvantitativt indekssystem for frekvensen båndfejl af spejlets overfladeform, og derefter fremsætte en innovativ behandlingsteknologi til enstemmig konvergens af fuldfrekvensbåndsfejlen for eksponeringsspejlet. I henhold til indeksevalueringssystemet bestemt af modellen, bør mellem- og højfrekvente fejl i eksponeringsspejlene være bedre end henholdsvis 0.65 nm og 0.5 nm, og derfor et reflekterende eksponeringssystem uden for aksen på Φ300 mm blev fremstillet ved at anvende ovenstående behandlingsteknologi. I dette system blev spejlets RMS undertrykt til 0.586 nm og 0.462 nm, og den periodiske fejl og den regulære stribefejl blev fuldstændig elimineret. Endelig blev et flerlags dielektrisk film (MLD) diffraktionsgitter med en størrelse på 200 mm×150 mm med succes fremstillet ved hjælp af dette eksponeringssystem med en gennemsnitlig diffraktionseffektivitet på 98,1 % på -1-niveauet og en diffraktionsbølgefront PV bedre end 0,3 bølgelængder.
Denne forskning til fremstilling af diffraktionsgitter med stor blænde giver en ny måde for den efterfølgende udvikling af 100 pat-watt højeffekt laserenhed, der kræves til pulskompressionsgitteret på meterniveau til at lægge det tekniske fundament.
Figur 2 Diffraktionsbølgefront og effektivitetsfordeling af 200 mm×150 mm MLD-gitter: (a) -1 niveaudiffraktionsbølgefront. (b) 0-niveaudiffraktionsbølgefront. (c) +1-niveaudiffraktionsbølgefront. (d) Diffraktionseffektivitet af MLD-gitteret ved 1740 l/mm, med ensartet diffraktionseffektivitet inden for den effektive blænde ved 1053 nm (Ave=98.1%, σ=0.3%, Max {{ 12}},6 %). (e) Et fysisk billede af MLD-gitteret ved brug af refleksionseksponeringsmetoden.
