Том 29, номер 11, статья № 6

Аннотация:

Рассмотрен и численно исследован ряд аспектов при фазовой коррекции регулярных и вихревых (спеклованных) лазерных пучков гибким адаптивным зеркалом, управление поверхностью которого осуществляется с помощью стохастического параллельного градиентного (СПГ) алгоритма без использования датчика волнового фронта. Показано, что оптимальный выбор целевой функции и базисных функций позволяет повысить точность фазовой коррекции и скорость сходимости СПГ-алгоритма. Продемонстрирована возможность частичной фазовой коррекции некогерентного многомодового излучения, которую можно реализовать, например, в лазерном резонаторе с оптически неоднородной активной средой.

Ключевые слова:

адаптивное зеркало, фазовая коррекция лазерного пучка, оптические аберрации, стохастический параллельный градиентный алгоритм

Список литературы:

1. Лукин В.П. Формирование оптических пучков и изображений на основе применения систем адаптивной оптики // Успехи физ. наук. 2014. Т. 184, № 6. С. 599–640.
2. Гаранин С.Г., Маначинский А.Н., Стариков Ф.А., Хохлов С.В. Фазовая коррекция лазерного излучения с помощью адаптивных оптических систем в РФЯЦ-ВНИИЭФ // Автометрия. 2012. Т. 48, № 2. С. 30–37; Garanin S.G., Manachinsky A.N., Starikov F.A., Khokhlov S.V. Phase correction of laser radiation with the use of adaptive optical systems at the Russian Federal Nuclear Center – Institute of Experimental Physics // Optoelectron. Instr. Data Proc. 2012. V. 48, N 2. P. 134–141.
3. Starikov F.A., Kochemasov G.G., Kulikov S.M., Manachinsky A.N., Maslov N.V., Ogorodnikov A.V., Sukharev S.A., Aksenov V.P., Izmailov I.V., Kanev F.Yu., Atuchin V.V., Soldatenkov I.S. Wave front reconstruction of an optical vortex by Hartmann–Shack sensor // Opt. Lett. 2007. V. 32, N 16. P. 2291–2293.
4. Аксенов В.П., Измайлов И.В., Канев Ф.Ю., Стариков Ф.А. Алгоритмы восстановления сингулярного волнового фронта лазерного излучения: анализ и повышение точности // Квант. электрон. 2008. Т. 38, № 7. С. 673-677.
5. Starikov F.A., Kochemasov G.G., Koltygin M.O., Kulikov S.M., Manachinsky A.N., Maslov N.V., Sukharev S.A., Aksenov V.P., Izmailov I.V., Kanev F.Yu., Atuchin V.V., Soldatenkov I.S. Correction of vortex laser beam in a closed-loop adaptive system with bimorph mirror // Opt. Lett. 2009. V. 34, N 15. P. 2264–2266.
6. Babin A.A., Beloshitskaya O.I., Bogachev V.A., Garanin S.G., Glukhov M.A., Koltygin M.O., Kopalkin A.V., Kuzin R.S., Kulikov S.M., Manachinsky A.N., Nosov S.N., Starikov F.А., Suharev S.A., Feoktistov V.V. Measurement of optical distortions of a cesium vapor laser by means of Shack–Hartmann sensor // 16th Int. Conf. on Laser Optics “LO-2014”. St. Petersburg, June 30 – July 4, 2014. Technical Program. P. 33.
7. Воронцов М.А., Корябин А.В., Полежаев В.И., Шмальгаузен В.И. Адаптивное внутрирезонаторное управление модовым составом излучения твердотельного лазера // Квант. электрон. 1991. Т. 18, № 8. С. 904–905.
8. Аббас А., Капцов Л.Н., Кудряшов А.В., Черезова Т.Ю. Управление параметрами излучения твердотельного технологического ИАГ:Nd^3–-лазера методами адаптивной оптики. III. Уменьшение расходимости и формирование модовых структур // Квант. электрон. 1992. Т. 19, № 6. С. 581–583.
9. Lubeigt W., Valentine G., Burns D. Enhancement of laser performance using an intracavity deformable membrane mirror // Opt. Express. 2008. V. 16, N 15. P. 10943–10955.
10. Yang P., Lei X., Yang R., Ao M., Dong L., Xu B. Fast and stable enhancement of the far-field peak power by use of an intracavity deformable mirror // Appl. Opt. B. 2010. V. 100, N 3. P. 591–595.
11. Vorontsov M., Carhart G., Ricklin J. Adaptive phase-distortion correction based on parallel gradient-descent optimization // Opt. Lett. 1997. V. 22, iss. 12. P. 907–909.