Том 26, номер 05, статья № 12

Аннотация:

Численно исследованы методы управления поверхностью широкоапертурного 61-элементного адаптивного зеркала, применяемого в оптической схеме лазерной установки "Луч", основанные на использовании для расчета управляющих напряжений стохастического параллельного градиентного (СПГ) алгоритма и метода наименьших квадратов (МНК). Найдены предельные возможности адаптивного зеркала по компенсации аберраций лазерного пучка. Установлено, что СПГ-алгоритм способен практически полностью реализовать потенциал адаптивного зеркала по концентрации энергии в пятне фокусировки. Применяя СПГ-алгоритм, можно получить более эффективную коррекцию аберраций лазерного пучка по сравнению с реализованной в эксперименте при стандартном управлении адаптивным зеркалом на основе измерения фазы датчиком волнового фронта. Предложен комбинированный метод управления адаптивным зеркалом на основе СПГ-алгоритма и МНК, который дает возможность получения доли лазерной энергии в дифракционном угле 40% и числа Штреля на уровне 0,4.

Ключевые слова:

адаптивное зеркало, фазовая коррекция лазерного пучка, оптические аберрации, стохастический параллельный градиентный алгоритм, лазерное излучение

Список литературы:

1. Воронич И.Н., Галахов И.В., Гаранин С.Г., Ерошенко В.А., Зарецкий А.И., Зималин Б.Г., Игнатьев И.В., Кирдяшкин М.Ю., Кириллов Г.А., Осин В.А., Рукавишников Н.Н., Сухарев С.А., Шаров О.А., Чарухчев А.В. Измерения коэффициента усиления в дисковом усилительном каскаде с активными элементами из неодимового фосфатного стекла // Квант. электрон. 2003. Т. 33, № 6. С. 485-488.
2. Sukharev S.A. The high-power phosphate-glass laser system "Luch" - a prototype of the "Iskra-6" facility module // Proc. SPIE. 1999. V. 3492. P. 12-24.
3. Zacharias R.A., Beer N.R., Bliss E.S., Burkhart S.C., Cohen S.J., Sutton S.B., Van Atta R.L., Winters S.E., Salmon J.T., Stolz C.J., Pigg D.C., Arnold T.J. National Ignition Facility alignment and wavefront control // Proc. SPIE. 2004. V. 5341. P. 168-179.
4. Grosset-Grange С., Barnier J., Chappuis C., Cortey H. Design principle and first results obtained on the LMJ deformable mirror prototype // Proc. SPIE. 2007. V. 6584. P. 1-14.
5. Антошкин Л.В., Ботыгина Н.Н., Емалеев О.Н., Ковадло П.Г., Коняев П.А., Копылов Е.А., Лукин В.П., Трифонов В.Д. Эффективность использования управляемого зеркала DM2-100-31 в адаптивной системе Большого солнечного вакуумного телескопа // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, №12. С. 1096-1098.
6. Бокало С.Ю., Гаранин С.Г., Григорович С.В., Жупанов В.Г., Колтыгин М.О., Куликов С.М., Ляхов Д.М., Маначинский А.Н., Мизин П.П., Огородников А.В., Смекалин В.П., Смышляев С.П., Сухарев С.А., Шанин О.И., Щипалкин В.И. Деформируемое зеркало на основе пьезоэлектрических приводов для адаптивной системы установки "Искра-6" // Квант. электрон. 2007. Т. 37, № 8. С. 691-696.
7. Гаранин С.Г., Колтыгин М.О., Куликов С.М., Маначинский А.Н., Смышляев С.П., Сухарев С.А. Разработка адаптивной системы. Экспериментальные результаты, полученные на установке "Луч": Тезисы докл. // XXXVII Междунар. конф. по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу. Звенигород, 2010. С. 142.
8. Гаранин С.Г., Маначинский А.Н., Стариков Ф.А., Хохлов С.В. Фазовая коррекция лазерного излучения с помощью адаптивных оптических систем в РФЯЦ-ВНИИЭФ // Автометрия. 2012. Т. 48, № 2. С. 30-37.
9. Garanin S.G., Khokhlov S.V., Manachinsky A.N., Starikov F.A. Adaptive optical systems in Russian Federal Nuclear Center - VNIIEF with different control principles // Adv. in Science and Technol. 2013. V. 82. P. 75-84 (Trans Tech Publications, Switzerland).
10. Антошкин Л.В., Лавринов В.В., Лавринова Л.Н., Лукин В.П. Методы опережающего формирования фазовой поверхности на основе измерений датчика Шэка-Гартмана // Оптика атмосф. и океана. 2011. T. 24, № 11. C. 979-984.
11. Гаранин С.Г., Стариков Ф.А., Шнягин Р.А. Использование стохастического параллельного градиентного алгоритма в задаче автоюстировки усилительного канала установки УФЛ-2М // Оптика и спектроскопия. 2013. Т. 114, № 6. С. 50-58.