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径向剪切干涉仪光学系统设计与研究

姜卓偲  
【摘要】:波前畸变是高能脉冲激光波前测量的重要参数之一。为了更好的测量瞬态、脉冲激光波前,本论文采用径向剪切干涉的方法,设计了一套循环式径向剪切干涉系统。具有共光路、不需额外设置参考面、仅需单幅干涉图即可进行波面检测、测试精度高等优点。 本论文设计的径向剪切干涉系统主要包括伽利略望远系统、三平板剪切干涉系统、成像系统和准直扩束系统。为满足近红外波长上的测试要求,设计了632.8nm/1064nm双波长径向剪切干涉系统,解决了近红外波长调试困难的问题。为满足系统测试口径要求,设计了变倍成像系统,满足了系统可测试φ4mm-φ18mm范围内的任意光斑的激光束波前相位的要求。根据课题技术指标要求,使用Zemax光学设计软件对系统结构进行设计,模拟分析了系统精度并对系统作公差分析,经过加工装调后系统精度可达到PV值为λ/10,满足了系统设计精度要求。构建了标准平面波系统,对径向剪切干涉系统进行了测试研究,并使用ZYGO干涉仪光源进行了对比得到了相近的结果。验证了系统的精度,PV值均在λ/10以内,且重复性良好。证明径向剪切干涉仪具有较好的波面复原能力和较高的测试精度。


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