光学系统实际误差对高能短脉冲激光输出的影响研究

高能短脉冲激光系统包含常规光学元件、增益介质和衍射元件等，其固有像差、面形和局部误差、光学材料和衍射元件的色散都会影响光束质量和脉冲质量。本课题对有面形误差和局部误差的光学元件进行适当的面形描述，采用带有时域相关因子的新的实际光传输计算方法，通过对宽带脉冲的窄带取样，使振幅、相位和光程同步变化，实现含频率(波长)、振幅、相位、光程因子的短脉冲实际光线追迹，并与出瞳到输出面的衍射积分变换相结合，研究系统中固有像差、面形参数和局部误差对光束质量的影响，建立研究短脉冲激光系统中光传输时空特性的理论模型，研究衍射元件及其色散对脉冲形状、焦斑形状及能量集中度、信噪比的影响，为脉冲时空特性的评价提供多维数据，获得输出脉冲时空特性与系统实际误差的关系，研制光束质量评价及脉冲传输模拟软件，为高能短脉冲激光在空域中的质量评价与时域中的脉冲还原提供理论依据。这对于整个装置的元件匹配与系统优化具有重要意义。