为了获得拍瓦激光系统需要的大口径高破坏阈值光栅压缩器,用多块电介质膜光栅进行拼接是解决问题的有效方法。旋转偏差需要控制在1 μrad内,才能避免拼接误差带来的时空特性影响,因此利用零级光和一级衍射光对旋转偏差进行独立监测,采用二次曲线拟合法对干涉条纹中心位置进行高精度测量,测量精度可达0.1 pixel,检测到旋转偏差约0.5 μrad;高精度的要求受调节机构和环境的限制,需实时监测调节来保持光栅姿态,将偏转量反馈给光栅调节装置保持拼接子光栅的位置,可长时间保持在0.5 μrad偏差内。实验结果

拼接光栅技术是提高高功率激光器输出能量的一条可能途径，为保障高功率激光器光束时空光束质量，拼接光栅角度误差必须小于0.4 μrad，位移偏差小于20 nm。为了满足光栅拼接调整系统的高精度高稳定性要求，设计了光栅拼接旋转角度偏差检测方案用于测量两块相邻光栅之间的相对空间姿态。测量系统测量光束与压缩器主光束同轴，利用相移式干涉仪测量待测光，得到若干干涉图样，通过快速傅里叶变换还原波前得到相邻两块光栅相对空间角度偏差。通过实验验证了检测系统的理论可行性，目前在小口径光束下精度达到0.45 μrad。