For nylig har Department of High Power Laser Component Technology and Engineering ved Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery, Chinese Academy of Sciences (SIPM, CAS) gjort nye fremskridt i forskningen i indekssystemet for de optiske komponenter i det pulserede kompressionsgitter dobbeltstråle statisk interferometrisk holografisk eksponeringssystem og processen med at kontrollere homogeniteten af eksponeringslysfeltet. For første gang har forskningen etableret et kvantitativt evalueringssystem for ensartetheden af reflektionseksponeringens optiske felt og med succes realiseret applikationsverifikationen i refleksionseksponeringssystemet med lille diameter. Forskningsresultaterne er opsummeret som "Specifikationer og kontrol af rumlige frekvensfejl af komponenter i to-stråle laser statisk holografisk eksponering for pulskompressionsgitterstof". De relaterede forskningsresultater blev offentliggjort i High Power Laser Science and Engineering under titlen "Specifikationer og kontrol af rumlige frekvensfejl af komponenter i to-stråle laser statisk holografisk eksponering til fabrikation af pulskompressionsgitter".
Fremkomsten og den hurtige udvikling af ultra-høj intensitet, ultrakorte pulslasere har givet hidtil usete ekstreme fysiske forhold og nye eksperimentelle midler for mennesker og er blevet den seneste grænse for international laservidenskab og -teknologi og fokus for konkurrence. Pulskompressionsgitter er kernekomponenten i ultrahøj intensitet og ultrakort laseranordning, og gitterets blænde bestemmer den øvre grænse for laserudgangseffekt. Indenlandsk og udenlandsk udvikling af finstråleskanningseksponering, eksponering for statisk interferensfelttransmission, eksponeringssplejsning og mekanisk skrift og andre metoder har ikke de tovejs-målerskala-gitterforberedelsesevner.
Shanghai Institute of Optical Machinery (SIOM) har foreslået et innovativt skema til fremstilling af pulskompressionsgitre i målerskala ved hjælp af et stort kaliber off-akse reflekterende eksponeringssystem. Kernen i programmet er brugen af højpræcisions off-akse parabolske spejle til at danne to parallelle lysstråler for at konstruere en bred vifte af ensartet eksponeringslysfelt, og lysfeltets ensartethed bestemmes hovedsageligt af det off-akse parabolske spejl overfladefejl, især i 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, der er bestemt af modellen, skulle 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 i meterskala, lagde det tekniske fundament.
Det relaterede arbejde er blevet støttet af det centrale R&D-program under Ministeriet for Videnskab og Teknologi, Ungdomsfonden for National Natural Science Foundation of China, Shanghai Municipal Science and Technology Commission's Young Scientific and Technological Talents Sail Program og Shanghai Municipal Særlige fonde til udvikling af strategiske nye industrier, blandt andre fonde.
Fig. 1 Fuldfrekvente fejlresultater af Φ300 mm off-axis parabolsk spejleksponeringssystem: (a) Lavfrekvent ansigtsformfejl for off-axis spejl målt ved hjælp af et 4-tommer 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.
Fig. 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.
