ההופעה והפיתוח המהיר של לייזרים עם דופק אולטרה-קצר בעוצמה גבוהה במיוחד סיפקו תנאים פיזיים קיצוניים חסרי תקדים ואמצעי ניסוי חדשים לגמרי לבני אדם, והפכו לחזית העדכנית ביותר של מדע וטכנולוגיה לייזר בינלאומיים, כמו גם תחום המיקוד של תחרות. . סורג דחיסת דופק הוא מרכיב הליבה במכשיר הלייזר הקצר במיוחד בעוצמה גבוהה, והצמצם של הסורג קובע את הגבול העליון של הספק הפלט של הלייזר. פיתוח מקומי וזר של חשיפת סריקת אלומה עדינה, חשיפת שידור של הפרעות סטטיות, שחבור חשיפה ושריטה מכנית ושיטות אחרות, אינן בעלות יכולות הכנת סורג דו-כיווני בקנה מידה של מטר.
איור 1 תוצאות שגיאה בתדר מלא של מערכת חשיפת מראה פרבולית של Φ300 מ"מ מחוץ לציר: (א) שגיאת צורת פני השטח בתדר נמוך של מראה מחוץ לציר נמדדת על ידי אינטרפרומטר Zygo של 4- אינץ'. (ב) תמונות של שגיאת התדר האמצעי וחלוקת שדה האור שהתקבלו לאחר סינון לפי המודל; (ג) שגיאה בתדר גבוה המתקבלת על ידי שימוש בפרופילי אור לבן של Zygo עם עדשת 20x ותצלום של מסכת הסורג שנמדדה במיקרוסקופ. (ד) עקומת צפיפות ספקטרלית הספק 1D.
המכון למכונות אופטיות של שנחאי (SIOM) הציע תוכנית חדשנית לייצור רשתות דחיסה פעימות בקנה מידה של מטר באמצעות מערכת חשיפה רפלקטיבית מחוץ לציר בקוטר גדול. ליבת התוכנית היא להשתמש במראות פרבוליות מחוץ לציר ברמת דיוק גבוהה כדי ליצור שתי אלומות אור מקבילות לבניית שדה אור חשיפה אחיד בקנה מידה גדול, ואחידות שדה האור נקבעת בעיקר על ידי שגיאת פני השטח של ה-off. מראות פרבוליות בציר, במיוחד בשגיאות בתדר האמצעי והגבוה. בשל היעדר מערכת הערכה כמותית של שגיאות ייצור על אחידות שדה קל ותהליך העיבוד המדויק הגבוה הקשור בהתכנסות עקבית של שגיאות על פני טווח התדרים, עדיין אין תקדים מוצלח.
בהתבסס על תיאוריית עקיפות שדה האור החופשי, הצוות הקים מודל מיפוי בין שגיאת פס התדרים על פני השטח של מראות פרבוליות חשופות השתקפות מחוץ לציר לבין ההומוגניות של שדה האור החשיפה, הקים מערכת אינדקס כמותית עבור התדר. שגיאת פס של צורת פני המראה, ולאחר מכן הציגו טכנולוגיית עיבוד חדשנית להתכנסות פה אחד של שגיאת פס התדר המלא של מראת החשיפה. על פי מערכת הערכת האינדקס שנקבעה על ידי המודל, השגיאות בתדר הבינוני והגבוה של מראות החשיפה צריכות להיות טובות יותר מ-0.65 ננומטר ו-0.5 ננומטר, בהתאמה, ולכן, מערכת חשיפה רפלקטיבית מחוץ לציר של Φ300 מ"מ הופקה על ידי אימוץ טכנולוגיית העיבוד שלעיל. במערכת זו, ה-RMS של המראה נדחק ל-0.586 ננומטר ו-0.462 ננומטר, והשגיאה המחזורית ושגיאת הפס הרגילה בוטלו לחלוטין. לבסוף, סורג דיפרקציה של סרט דיאלקטרי רב-שכבתי (MLD) בגודל של 200 מ"מ × 150 מ"מ יוצר בהצלחה באמצעות מערכת חשיפה זו, עם יעילות עקיפה ממוצעת של 98.1% ברמת -1 ו-PV חזית גל עקיפה טוב יותר יותר מ-0.3 אורכי גל.
מחקר זה לייצור של סורג עקיפה עם צמצם גדול מספק דרך חדשה לפיתוח שלאחר מכן של מכשיר לייזר בעל הספק גבוה של 100 פאט-וואט הנדרש עבור סורג דחיסת הדופק ברמת מטר כדי להניח את הבסיס הטכני.
איור 2 חזית גל עקיפה והתפלגות יעילות של רשת MLD 200 מ"מ × 150 מ"מ: (א) חזית גל עקיפה ברמה -1. (ב) 0-חזית גל עקיפה ברמה. (ג) +1-חזית גל עקיפה ברמה. (ד) יעילות עקיפה של סורג MLD ב-1740 ליטר/מ"מ, עם יעילות עקיפה אחידה בתוך הצמצם האפקטיבי ב-1053 ננומטר (Ave=98.1%, σ=0.3%, Max {{ 12}}.6%). (ה) תמונה פיזית של סורג MLD בשיטת החשיפה להחזר.
