本文選題：CPA　切入點(diǎn)：陣列光柵　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：啁啾脈沖放大(Chirped-Pulse Amplification,CPA)技術(shù)是目前實(shí)現(xiàn)激光脈沖的壓縮與展寬,獲得高能量、高峰值功率激光的最有效方法之一。作為CPA系統(tǒng)中損傷閾值最小的元件,衍射光柵的口徑以及損傷閾值直接限制了輸出激光脈沖峰值功率的大小,使用陣列光柵代替大面積、高損傷閾值衍射光柵是目前最有效的方法之一。陣列光柵共面原理和方法的研究對(duì)于提高CPA系統(tǒng)輸出激光脈沖的質(zhì)量具有重要意義。為了保證陣列光柵共面的時(shí)空性能,本文在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,對(duì)陣列光柵空間共面原理、共面在位檢測(cè),共面實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)校正與穩(wěn)定性控制等方面進(jìn)行了探討和研究。最后基于2×1陣列光柵實(shí)驗(yàn)原理樣機(jī),對(duì)提出的共面在位檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)校正方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具體研究?jī)?nèi)容如下:①基于陣列光柵誤差配對(duì)補(bǔ)償理論以及剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,研究了陣列光柵空間共面原理,為實(shí)現(xiàn)陣列光柵空間共面奠定了理論基礎(chǔ)。②在陣列光柵空間共面原理的基礎(chǔ)上,提出了一種基于位移傳感器陣列的機(jī)電式共面在位檢測(cè)方法,分析了該檢測(cè)方法的不確定性,并提出了采用算數(shù)平均濾波的方法提高測(cè)試信噪比,減小測(cè)量誤差的影響。③提出了一種并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的陣列光柵共面校正方法,采用壓電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)陣列光柵的共面調(diào)整�？刂品矫�,以傳感器在位檢測(cè)結(jié)果為反饋,采用經(jīng)過(guò)不完全微分法與積分分離法改進(jìn)的增量式PID作為控制算法實(shí)現(xiàn)陣列光柵共面的閉環(huán)控制。④基于2×1陣列光柵實(shí)驗(yàn)原理樣機(jī)對(duì)提出的共面在位檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)校正方法進(jìn)行了性能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比機(jī)電式檢測(cè)與光學(xué)法檢測(cè)的結(jié)果,驗(yàn)證了基于位移傳感器陣列的陣列光柵共面位姿在位檢測(cè)方法的檢測(cè)性能;以平移位姿dz的校正為性能指標(biāo),通過(guò)對(duì)比有無(wú)閉環(huán)控制的校正情況,驗(yàn)證了提出的陣列光柵共面驅(qū)動(dòng)校正方法的性能。
[Abstract]:Chirped pulse amplification (Chirped-Pulse amplification) is one of the most effective methods to realize the compression and broadening of laser pulse and obtain high energy and high peak power laser.As the least damage threshold element in CPA system, the aperture and damage threshold of diffraction grating directly limit the output peak power of laser pulse, so the array grating is used instead of large area.High damage threshold diffraction grating is one of the most effective methods.The study of coplanar principle and method of array grating is of great significance for improving the quality of laser pulse output from CPA system.In order to ensure the space-time performance of the array grating coplanar, based on the research at home and abroad, the principle of the array grating space coplanar, the coplanar in-situ detection, the coplanar real-time driving correction and the stability control are discussed and studied in this paper.Finally, based on the experimental prototype of 2 脳 1 array grating, the coplanar in-situ detection and driving correction method is verified experimentally.The specific research contents are as follows: 1. Based on the error pairing compensation theory of array grating and the kinematics theory of rigid body, the coplanar principle of array grating space is studied.On the basis of the principle of array grating coplanar, a method of electromechanical coplanar detection based on displacement sensor array is proposed, and the uncertainty of the detection method is analyzed.The arithmetic average filter is used to improve the SNR and reduce the influence of measurement error. 3. A coplanar correction method of array grating driven in parallel is proposed. The coplanar adjustment of array grating is realized by piezoelectric drive system.In the control aspect, the results of the sensor in situ detection are used as feedback,The incremental PID improved by incomplete differential method and integral separation method is used as the control algorithm to realize the closed loop control of array grating coplanar. 4. Based on the experimental prototype of 2 脳 1 array grating, the coplanar in-situ detection and drive are proposed.The performance verification experiment is carried out by the calibration method.By comparing the results of electromechanical detection and optical detection, the detection performance of array grating coplanar position detection method based on displacement sensor array is verified, and the correction of translation orientation DZ is taken as the performance index.The performance of the proposed coplanar drive correction method is verified by comparing the correction results with or without closed loop control.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN24

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本文編號(hào)：1724767