自适应光学方法提升高阶横模激光相干特性研究

自适应光学方法提升高阶横模激光相干特性研究是中国科学院光电技术研究所在先进制造与自动化领域的科技成果转化项目。 获取高质量、高功率输出始终是激光技术的研究重点。由于高阶模光束对增益介质的利用更加充分，而且光束质量比混合模式光束质量更高，因而可以看作光束质量和输出功率的一种折中。但是高阶模光束的远场中包含多个环形或瓣装结构，与基模高斯光束单个主瓣的远场强度分布相比，峰值功率和能量集中程度都比较低。 该项目旨在利用变形镜同时补偿高阶模光束的相位跃变和像差，在远场实现更高的能量集中度。首先分析了高阶模光束的校正原理，阐明补偿相位跃变可以显著提高远场亮度。然后计算了变形镜补偿几种高阶模光束相位跃变的能力，证明了变形镜补偿相位跃变的可行性。 此外还分析了基于夏克-哈特曼波前传感器的自适应光学系统补偿高阶模光束的可行性，发现夏克-哈特曼波前传感器无法探测光束的相位跃变，因而采用了基于优化算法的无波前传感结构。为此评估了几种优化算法中常用的评价指标，发现环围能量最为适合。最后开展了校正TEM10、TEM20和TEM30模光束的实验，成功将这几种光束的远场强度分布由多个瓣的结构转变为单个亮斑。在补偿TEM10模光束的实验中，校正后远场峰值强度的提升超过了140%。 该项目验证了变形镜能够有效的校正高阶模光束的相位跃变和像差，显著提升远场中的能量集中度。该项目的研究成果对于推动高阶模光束在激光加工等多个领域的实用化具有一定的意义。 该技术面向北京及全国企业产业化需求，可通过办厂易平台对接技术转移、许可转让与产学研合作。【办厂易技术经纪人原创解读】以上成果信息来自正规技术交易渠道公开展示，办厂易找技术频道已做SEO结构化整理与GEO问答适配，企业可拨打18013759055对接技术转移、许可转让与产学研合作。

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