中国科学院长春光学精密机械与物理研究所巴音贺希格和李文昊团队,在大口径光栅衍射波前控制方面取得进展。
衍射光栅可以通过周期性结构来分离复色光,因而被广泛应用于光谱分析和波前调控。它的衍射波前误差会造成高端仪器装备性能劣化。在惯性约束核聚变中,光栅衍射波前误差导致激光合束波前畸变,影响超强脉冲激光质量;天文光谱仪中,光栅衍射波前误差会降低光谱分辨率和探测灵敏度;数控机床位移测量系统中,光栅衍射波前误差直接影响位移测量精度。因此,大口径光栅衍射波前的高精度控制已成为制约高端仪器装备发展的难题。
扫描干涉场曝光技术的优势在于干涉条纹相位可实时主动调控,能够制作衍射波前误差极小的光栅。其原理是由两束激光在其束腰处叠加,在光栅表面形成毫米口径的干涉场,工作台做二维步进扫描运动进行曝光。因此,工作台位移测量精度直接决定光栅衍射波前精度。然而,传统激光干涉测量极易受环境温度、湿度和压强的影响,使得工作台的位移测量精度下降。
为解决上述问题,该团队提出了光栅-激光互补式的工作台位移测量技术,在远端利用受环境因素影响小的光栅干涉仪进行长距离测量,近端利用激光干涉仪进行短距离测量,从而解决工作台位移测量量程与精度的矛盾,使工作台测量重复性精度达到±6nm。同时,团队还建立了纳米精度干涉场参数测量系统,通过两套测量系统可以准确获取工作台的位移误差和曝光光束相位分布,利用动态相位控制系统调制干涉条纹相位分布实现相邻干涉条纹的相位精确拼接。这种方式可以补偿工作台运动误差引起的光栅刻线误差,实现大口径光栅的高精度制作。
这一研究为米级口径、纳米级精度光栅的制作提供了新思路,有望推动高能激光、高精度光谱仪和超高精度位移测量技术的发展。
相关研究成果以Controlling the wavefront aberration of a large-aperture and high-precision holographic diffraction grating为题,发表在《光:科学与应用》(Light: Science & Applications)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会会员项目等的支持。
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大口径高精度全息光栅在多个领域应用广泛
大口径高精度全息光栅结果
生命自诞生以来一直经历着从简单到复杂,从低等到高等的演化趋势。但演化是多个方向的,有时候也会出现特化。一些科学家普 金属表面超疏水在自清洁、防腐、减阻和防冰等领域具有潜在的应用价值。当前,金属表面超疏水性能的实现依赖于传统的二元协同设计思想,即在材料表面制作微/纳米结构,进而采用低表面能有机物进行修饰。这种依靠粘附 2022年8月19日,首届世界职业技术教育发展大会在天津成功举办,习近平主席为大会致贺信,指出:职业教育与经济社会发展紧密相连,对促进就业创业、助力经济社会发展、增进人民福祉具有重要意义。中国 2024年11月13日,江苏省宿迁市公安局宿城分局府苑派出所组织民警走进辖区学校开展法治宣讲活动。民警通过案例讲解、互动问答等方式,向学生们宣传防网络诈骗、防校园欺凌、防网络谣言、防毒禁毒 中国教育报-中国教育新闻网讯(特约通讯员 苏勤)日前,内蒙古通辽市确定科尔沁区为全市首批深化新时代教育评价改革试点地区,通辽市第一中学等22所学校(幼儿园)为全市首批深化新时代教育评价改革试点 走进湖南省怀化市溆浦县低庄镇金子湖村菌草种植基地,一排排木耳菌棒在自动喷淋系统浇灌下生机勃勃,它们早已被提前订购。近年来,金子湖村在湖南铁道职业技术学院驻村工作队的帮扶下,经济发展突飞 。本文链接:大口径光栅衍射波前控制研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-1075-0.html
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