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1、(10)申请公布号 CN 103278128 A (43)申请公布日 2013.09.04 CN 103278128 A *CN103278128A* (21)申请号 201310185152.9 (22)申请日 2013.05.17 G01B 21/22(2006.01) (71)申请人 中国工程物理研究院激光聚变研究 中心 地址 621900 四川省绵阳市 919 信箱 983 分 箱 申请人 西南科技大学 (72)发明人 熊召 袁晓东 徐旭 郑万国 范勇 陈念年 刘长春 叶海仙 曹庭分 易聪之 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246 代理人 龚燮英 (54)。
2、 发明名称 一种快速的 KDP 晶体最佳匹配角精确测量方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种快速的 KDP 晶体最佳匹配 角精确测量方法， 包括以下步骤 ： A1 单点调谐曲 线的快速测量 ； A2、 晶体全口径的最佳匹配角计 算方法 ； 采用快速搜索策略， 在最佳匹配角附近 获取该测量点在不同角度下的相对转换效率， 从 而拟合该点的调谐曲线。采用各单点的相对转换 效率总和最大规则求取晶体全口径的最佳匹配 角。本发明的方法针对现有测量系统存在测量速 度慢、 计算晶体最佳匹配角存在误差等问题， 实现 了对 KDP 晶体最佳匹配角的快速、 准确测量。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 。
3、说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103278128 A CN 103278128 A *CN103278128A* 1/1 页 2 1. 一种快速的 KDP 晶体最佳匹配角精确测量方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： A1 单点调谐曲线的快速测量 （1） 通过KDP晶体最佳匹配角测量系统中的运动控制子系统， 将测量点定位于KDP晶体 的中心位置， 从起始角到终止角等间隔角度 转动， 测量该点在不同角度下的晶体相对转 换效率 （） ； 然后利用二次曲线 ()=a2+b+c 。
4、进行拟合， 公式中 a、 b、 c 为拟合系 数， 并找出该调谐曲线 （） 的最大值点 0， 即为各测量点的微步距精确搜索区间的中 心位置 ； （2） 通过运动控制子系统， 将测量点定位于晶体的左上角， 采用图 2 所示的从左到右， 从上到下的测量顺序对各点 （mn 点阵） 的相对转换效率进行精确测量。每个单点的测量 步骤为 ： 在 0-3,0+3 范围内， 其中 0为晶体中心点的最佳匹配角 ； 为晶体不 同测量点的最佳匹配角的方差， 根据已测晶体给出， 采用微角度 步长精确测量该点在 不同角度下的相对转换效率， 然后利用所述的二次曲线进行拟合， 即获得该测量点的调谐 曲线 ij（ij） ， 。
5、ij 表示该测量的坐标 ； A2、 晶体全口径的最佳匹配角计算方法 （1） 在 0-3,0+3 范围内， 以步长 ， 计算各测量点的相对转换效率之和 ： （2） 求 k的极大值 max； （3） max所对应的角度 （0-3+k ） 即为晶体的最佳匹配角。 2. 根据权利要求 1 所述的测量方法， 其特征在于， 测量步长 ， ， 分别取 20urad、 10urad、 40urad。 权 利 要 求 书 CN 103278128 A 2 1/2 页 3 一种快速的 KDP 晶体最佳匹配角精确测量方法 技术领域 0001 本发明涉及光学工程， 尤其涉及的是一种快速的 KDP 晶体最佳匹配角精确测。
6、量方 法。 背景技术 0002 在固体高功率激光系统中， 由于 KDP 晶体的最佳匹配角跟晶体光轴的切割工艺、 晶体的面形和折射率的不均匀性等因素有关， 从而导致准确、 快速测量成为当前最佳匹配 角测试中的热点问题。为使固体高功率激光系统达到理想水平， 需对 KDP 晶体进行高精密 装校 ； 在装校前需对不同测量点的调谐曲线进行测量， 从而推导出晶体全口径的最佳匹配 角， 以便提升激光系统在使用时晶体的相对转换效率。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术 （参考中国专利 201010606231.9） 的 不足提供一种快速的 KDP 晶体最佳匹配角精确测量方法。 0004。
7、 本发明的技术方案如下 ： 0005 一种快速的 KDP 晶体最佳匹配角精确测量方法， 包括以下步骤 ： 0006 A1 单点调谐曲线的快速测量 0007 （1） 通过 KDP 晶体最佳匹配角测量系统中的运动控制子系统， 将测量点定位于 KDP 晶体的中心位置， 从起始角到终止角等间隔角度 转动， 测量该点在不同角度下的晶体相 对转换效率 （） ； 然后利用二次曲线 ()=a2+b+c 进行拟合， 公式中 a、 b、 c 为拟 合系数， 并找出该调谐曲线 （） 的最大值点 0， 即为各测量点的微步距精确搜索区间 的中心位置 ； 0008 （2） 通过运动控制子系统， 将测量点定位于晶体的左上角。
8、， 采用图 2 所示的从左到 右， 从上到下的测量顺序对各点 （mn 点阵） 的相对转换效率进行精确测量。每个单点的测 量步骤为 ： 在 0-3,0+3 范围内， 其中 0为晶体中心点的最佳匹配角 ； 为晶体 不同测量点的最佳匹配角的方差， 根据已测晶体给出， 采用微角度 步长精确测量该点 在不同角度下的相对转换效率， 然后利用所述的二次曲线进行拟合， 即获得该测量点的调 谐曲线 ij（ij） ， ij 表示该测量的坐标 ； 0009 A2、 晶体全口径的最佳匹配角计算方法 0010 （1） 在 0-3,0+3 范围内， 以步长 ， 计算各测量点的相对转换效率之 和 ： 0011 （2） 求 。
9、k的极大值 max； 0012 （3） max所对应的角度 （0-3+k ） 即为晶体的最佳匹配角。 0013 所述的测量方法， 测量步长 ， ， 分别取 20urad、 10urad、 40urad。 0014 本发明的方法针对现有测量系统存在测量速度慢、 计算晶体最佳匹配角存在误差 说 明 书 CN 103278128 A 3 2/2 页 4 等问题， 实现了对 KDP 晶体最佳匹配角的快速、 准确测量。 附图说明 0015 图 1 为二次曲线 ()=a2+b+c 的拟合 ； 0016 图 2 为测量顺序示意图 ； 具体实施方式 0017 以下结合具体实施例， 对本发明进行详细说明。 00。
10、18 1、 单点调谐曲线的快速测量 0019 （1）通过 KDP 晶体最佳匹配角测量系统中的运动控制子系统 （参考中国专利 201010606231.9） ， 将测量点定位于 KDP 晶体的中心位置， 从起始角到终止角等间隔角 度 转动， 测量该点在不同角度下的晶体相对转换效率 （） ； 然后利用二次曲线 ()=a2+b+c 进行拟合， 公式中 a、 b、 c 为拟合系数， 如图 1 所示， 并找出该调谐曲线 （） 的最大值点 0， 即为各测量点的微步距精确搜索区间的中心位置。 0020 （2） 通过运动控制子系统， 将测量点定位于晶体的左上角， 采用图 2 所示的从左到 右， 从上到下的测量。
11、顺序对各点 （mn 点阵） 的相对转换效率进行精确测量。每个单点的测 量步骤为 ： 在 0-3,0+3 范围内 （0为晶体中心点的最佳匹配角 ； 为晶体不同 测量点的最佳匹配角的方差， 根据已测晶体给出） ， 采用微角度 步长精确测量该点在 不同角度下的相对转换效率， 然后利用上述二次曲线进行拟合， 即获得该测量点的调谐曲 线 ij（ij） ， ij 表示该测量的坐标。 0021 2、 晶体全口径的最佳匹配角计算方法 0022 （1） 在 0-3,0+3 范围内， 以步长 ， 计算各测量点的相对转换效率之 和 ： 0023 （2） 求 k的极大值 max 0024 （3） max所对应的角度 （0-3+k ） 即为晶体的最佳匹配角。 0025 在实际测量中， 测量步长 ， ， 分别取 20urad,10urad， 40urad， 采用本发明 后， 单点测试时间从 1.5 小时下降到 0.5 小时。 0026 应当理解的是， 对本领域普通技术人员来说， 可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 说 明 书 CN 103278128 A 4 1/1 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103278128 A 5 。