Baru-baru ini, Departemen Teknologi dan Rekayasa Komponen Laser Daya Tinggi Institut Optik dan Mesin Presisi Shanghai, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (SIPM, CAS) telah membuat kemajuan baru dalam penelitian sistem indeks komponen optik kisi kompresi berdenyut sistem paparan holografik interferometri statis balok ganda dan proses pengendalian homogenitas bidang cahaya paparan. Untuk pertama kalinya, penelitian ini telah menetapkan sistem evaluasi kuantitatif untuk keseragaman paparan refleksi bidang optik, dan berhasil merealisasikan verifikasi penerapan dalam sistem paparan refleksi berdiameter kecil. Hasil penelitian dirangkum sebagai "Spesifikasi dan pengendalian kesalahan frekuensi spasial komponen dalam paparan holografik statis laser dua sinar untuk kain kisi kompresi pulsa". Hasil penelitian terkait dipublikasikan di High Power Laser Science and Engineering dengan judul "Spesifikasi dan pengendalian kesalahan frekuensi spasial komponen dalam paparan holografik statis laser dua sinar untuk fabrikasi kisi kompresi pulsa".
Kemunculan dan perkembangan pesat laser pulsa ultra-pendek dengan intensitas sangat tinggi telah memberikan kondisi fisik ekstrem yang belum pernah terjadi sebelumnya dan sarana eksperimental baru bagi manusia, dan telah menjadi garda terdepan ilmu pengetahuan dan teknologi laser internasional dan fokus persaingan. Kisi kompresi pulsa adalah komponen inti perangkat laser intensitas ultra-tinggi dan ultra-pendek, dan bukaan kisi menentukan batas atas daya keluaran laser. Pengembangan paparan pemindaian sinar halus di dalam dan luar negeri, paparan transmisi medan interferensi statis, penyambungan paparan dan pemotongan mekanis dan metode lainnya, tidak memiliki kemampuan persiapan kisi skala meter dua arah.
Institut Mesin Optik Shanghai (SIOM) telah mengusulkan skema inovatif untuk membuat kisi-kisi kompresi pulsa skala meter menggunakan sistem paparan reflektif off-axis kaliber besar. Inti dari program ini adalah penggunaan cermin parabola off-axis presisi tinggi untuk membentuk dua berkas cahaya paralel untuk membangun berbagai bidang cahaya paparan seragam, dan keseragaman medan cahaya terutama ditentukan oleh cermin parabola off-axis kesalahan permukaan, terutama pada kesalahan frekuensi tinggi. Karena kurangnya sistem evaluasi kuantitatif kesalahan manufaktur pada keseragaman medan cahaya dan proses pemesinan presisi tinggi terkait dengan konvergensi kesalahan yang konsisten di seluruh rentang frekuensi, masih belum ada preseden yang berhasil.
Berdasarkan teori difraksi medan cahaya bebas, tim telah membuat model pemetaan antara kesalahan pita frekuensi pada permukaan cermin parabola off-axis yang terkena pantulan dan homogenitas medan cahaya paparan, serta membentuk sistem indeks kuantitatif untuk frekuensi. kesalahan pita dari bentuk permukaan cermin, dan kemudian mengedepankan teknologi pemrosesan inovatif untuk konvergensi bulat dari kesalahan pita frekuensi penuh dari cermin eksposur. Menurut sistem evaluasi indeks yang ditentukan oleh model, kesalahan frekuensi menengah dan tinggi pada cermin eksposur harusnya lebih baik daripada masing-masing 0,65 nm dan 0,5 nm, dan oleh karena itu, sistem paparan reflektif off-axis sebesar Φ300 mm dibuat dengan mengadopsi teknologi pemrosesan di atas. Dalam sistem ini, RMS cermin ditekan menjadi 00,586 nm dan 0,462 nm, dan kesalahan periodik serta kesalahan garis reguler dihilangkan sepenuhnya. Terakhir, kisi difraksi film dielektrik multilayer (MLD) dengan ukuran 200 mm×150 mm berhasil dibuat menggunakan sistem paparan ini, dengan efisiensi difraksi rata-rata sebesar 98,1% pada level -1 dan muka gelombang difraksi PV lebih baik dari 0,3 panjang gelombang.
Penelitian untuk pembuatan kisi difraksi bukaan besar ini memberikan cara baru, untuk pengembangan selanjutnya dari perangkat laser berdaya tinggi 100 pat-watt yang diperlukan untuk kisi kompresi pulsa skala meter meletakkan dasar teknis.
Pekerjaan terkait ini didukung oleh Program Penelitian dan Pengembangan Utama Kementerian Sains dan Teknologi, Dana Pemuda dari Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok, Program Berlayar Bakat Ilmiah dan Teknologi Muda dari Komisi Sains dan Teknologi Kota Shanghai, dan Program Berlayar Bakat Ilmiah dan Teknologi Kota Shanghai. Dana Khusus untuk Pengembangan Industri Berkembang Strategis, antara lain.
Gambar 1 Hasil kesalahan frekuensi penuh dari sistem paparan cermin parabola off-axis Φ300mm: (a) Kesalahan bentuk wajah frekuensi rendah dari cermin off-axis diukur dengan menggunakan interferometer Zygo berukuran 4-inci. (b) Gambar kesalahan frekuensi menengah dan distribusi medan cahaya yang diperoleh setelah penyaringan sesuai model; (c) Kesalahan frekuensi tinggi diperoleh dengan menggunakan profiler cahaya putih Zygo dengan lensa 20x dan foto kisi-kisi topeng yang diukur dengan mikroskop. (d) Kurva kerapatan spektral daya 1D.
Gambar 2 Muka gelombang difraksi dan distribusi efisiensi kisi MLD 200mm×150mm: (a) muka gelombang difraksi tingkat -1. (b) 0-tingkat muka gelombang difraksi. (c) +1-tingkat muka gelombang difraksi. (d) Efisiensi difraksi kisi MLD pada 1740 l/mm, dengan efisiensi difraksi seragam dalam bukaan efektif pada 1053 nm (Ave=98.1%, σ=0.3%, Max {{ 12}},6%). (e) Gambar fisik kisi MLD menggunakan metode paparan refleksi.
