Аннотация

В настоящее время при решении задач современной лазерной оптики, лазерной технологии обработки материалов, астрономии, систем квантовой связи, передачи лазерного излучения сквозь турбулентную атмосферу, медицины, биофотоники и др. возникает необходимость коррекции искаженного волнового фронта и оптимизации распределения излучения в фокусе линзы, а также формирования заданных профилей пучка. Для подобного рода целей используются адаптивные оптические системы (АОС), основным исполнительным элементом которых являются корректоры волнового фронта (КВФ) или деформируемые зеркала (ДЗ). Такие оптические устройства широко используются в различных областях науки и разрабатываются разными группами ученых всего мира. На сегодня существуют очень надежные КВФ с размерами от 30 до 400 мм, которые показали высокую эффективность их использования в мощных лазерах для коррекции аберраций волнового фронта и повышения качества фокусировки излучения. В этой области наиболее распространены КВФ с управляющими элементами на основе биморфных пьезо-пластин и многослойных пьезопакетов (актюаторов). Преимуществом модальных биморфных корректоров является возможность с высокой точностью воспроизводить медленноменяющиеся крупномасштабные аберрации волнового фронта с помощью небольшого количества управляющих электродов. ДЗ на пьезоактюаторах имеют локальные функции отклика актюаторов, широкую частотную полосу управления, возможность установки большого количества актюаторов на активной апертуре. Поэтому они предназначены для коррекции быстроменяющихся и мелкомасштабных аберраций. Также существуют МЕМS, мембранные КВФ и жидкокристаллические модуляторы (ЖКМ) с диаметром до 10 мм и большим количеством актюаторов (или микрозеркал). Однако, такие КВФ крайне ненадежны, существует большой процент брака при изготовлении и выхода из строя некоторого количества актюаторов в процессе эксплуатации, что приводит к необходимости частой замены всего зеркала. Они обладают низкой дифракционной эффективностью, крайне малой амплитудой деформации поверхности, а также порой и медленным откликом на управляющее напряжение. Кроме того, такие зеркала нельзя использовать в мощных лазерах ввиду их низкой лучевой стойкости. Основная идея данного проекта состоит в разработке новых типов КВФ, обладающих преимуществами как широкоапертурных ДЗ, так и корректоров типа МЕМS и ЖКM, но в то же время лишенных их недостатков.

при поддержке