基于计算全息术的长焦距透镜功率谱密度检测方法

摘要

高功率激光器的中频误差会导致自聚焦和功率损耗,但大口径长焦距非球面透镜中频波前的检测一直是一个瓶颈。本文引入计算全息术测量非球面透镜中频波前功率谱密度。借助现代光刻技术,我们研制了大口径高精度CGH,用以提供高精度的非球面参考波前,从而实现了大口径长焦距透镜中频波前功率谱密度高精度检测,且该方法可大大缩短光路、降低振动和空气扰动的影响。通过与干涉法测量结果对比,验证了计算全息法测量的准确性和方便性。此外,详细分析了计算全息法应用于非球面透镜中频波前检测的测量不确定度。理论分析和实际检测结果表明,对于焦距大于30 m、通光口径大于Φ410 mm的长焦距非球面透镜,其中频波前PSD测量不确定度RMS小于1 nm。