CN109725431A - 一种紧凑型大口径光栅压缩器及其光栅平行度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型大口径光栅压缩器，该光栅压缩器为对称结构，它包括第一大口径光栅、第二大口径光栅、第一大口径反射镜、第二大口径反射镜、第三大口径光栅、第四大口径光栅，所述第一大口径反射镜与第二大口径反射镜之间左右对称设置，所述第一大口径光栅与第二大口径光栅的表面之间相互平行，第三大口径光栅与第四大口径光栅的表面之间相互平行，所述第一大口径光栅与第四大口径光栅在横向上位于同一条直线上，所述第二大口径光栅与第三大口径光栅在横向上位于同一条直线上。本发明能够实现大口径光栅压缩器较为紧凑的排布方式及高精密的光栅平行度，有利于获得良好的脉冲压缩效果，产生皮秒级高能拍瓦激光。

Description

一种紧凑型大口径光栅压缩器及其光栅平行度调节方法

技术领域

本发明属于高功率超短激光领域，特别涉及一种紧凑型大口径光栅压缩器及其光栅平行度调节方法。具体是皮秒级高能拍瓦激光系统中紧凑型大口径光栅压缩器及其光栅平行度调节方法。

背景技术

皮秒级高能拍瓦激光在高能量密度物理、核物理、诊断照相等领域具有十分重要的科学意义和应用价值，世界范围内的各大实验室正竞相开展皮秒级高能拍瓦激光装置的建设并取得了较大进展。

为极大程度地提取放大介质的储能且避免其产生损伤和非线性问题，皮秒级高能拍瓦激光系统在技术上往往采用啁啾脉冲放大技术。脉冲压缩是啁啾脉冲放大技术的关键过程。为有效规避光栅损伤的瓶颈问题，降低光栅损伤风险，脉冲压缩器中光束往往采用大角度入射从而减小光栅面的能量密度。皮秒级高能拍瓦激光系统中脉冲压缩器光栅的尺寸大多需要达米量级以上，且压缩器占用面积数十平方米。

美国罗切斯特大学OMEGA EP装置中的压缩器采用传统的单通四光栅结构，该结构性能稳定但因占用长度过大不够紧凑；日本大阪大学的FIREX装置中，压缩器采用类“钻石”结构，但因复用拼接光栅两次，使得光束聚焦效果难以实现较大提升；美国利弗莫尔实验室的ARC装置中，脉冲压缩器采用两种不同条纹密度的光栅尽管实现了结构紧凑，但额外带来了光栅姿态调节和全系统的色散精密补偿等难题；法国PETAL装置中，采用大气、真空两种压缩器，压缩后输出光束带有一定的空间啁啾，压缩器整体空间排布占用体积大且过于分散等。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种紧凑型大口径光栅压缩器及其光栅平行度调节方法，本发明的大口径光栅压缩器结构具有排布紧凑、光栅平行度调节方法简便快速、精度高等优点。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种紧凑型大口径光栅压缩器，该光栅压缩器为对称结构，它包括第一大口径光栅、第二大口径光栅、第一大口径反射镜、第二大口径反射镜、第三大口径光栅、第四大口径光栅，所述第一大口径反射镜与第二大口径反射镜之间左右对称设置，所述第一大口径光栅与第二大口径光栅的表面之间相互平行，第三大口径光栅与第四大口径光栅的表面之间相互平行，所述第一大口径光栅与第四大口径光栅在横向上位于同一条直线上，所述第二大口径光栅与第三大口径光栅在横向上位于同一条直线上，

经过增益介质后能量放大的光束入射至第一大口径光栅，光束被第一大口径光栅衍射，传输一段距离后入射至第二大口径光栅，光束经第二大口径光栅衍射后的传输方向与入射到第一大口径光栅的方向平行，光束传输一段距离后入射至第一大口径反射镜，经第一大口径反射镜反射后光束传输方向与第一大口径光栅、第二大口径光栅的表面均相互平行，传输一段距离后入射至第二大口径反射镜，经第二大口径反射镜反射并传输一段距离后入射至第三大口径光栅，经第三大口径光栅衍射并传输一段距离后入射至第四大口径光栅，经第四大口径光栅衍射并传输一段距离后从该光栅压缩器出射。

所述第一大口径光栅、第二大口径光栅、第三大口径光栅、第四大口径光栅均为介质膜光栅，光栅常数均为d。

所述第一大口径反射镜、第二大口径反射镜均为介质膜反射镜。

一种紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，该方法包括以下步骤：

S1、建立基准光路，该基准光路包括激光器、扩束器、取样镜、角锥镜、透镜、物镜、CCD、显示器，所述激光器输出的光束经扩束器扩束后，透射通过取样镜，然后注入角锥镜，所述角锥镜将光束反射后，光束沿原路径返回，光束沿原路径返回时经过取样镜反射，然后依次经透镜、物镜后成像到CCD上，所述CCD与显示器相连接，调整CCD的位置使得光斑处于显示器的屏幕中心，并作为光栅平行度调节的基准；

S2、第四大口径光栅的方位、俯仰调节，将S1中角锥镜移出，在基准光路中插入五角棱镜，五角棱镜包括第一入射面和第二入射面、第一平面、第二平面、第三平面，所述第一入射面和第二入射面之间相互垂直；

经扩束器扩束后的光束经过五角棱镜的第一入射面后传输方向发生90°偏转，然后入射到第四大口径光栅上，入射到第四大口径光栅后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器屏幕上的位置，调节第四大口径光栅的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器的屏幕中心位置，从而完成第四大口径光栅的方位、俯仰调节；

S3、第二大口径光栅的方位、俯仰调节，按照顺时针方向将五角棱镜旋转90°，经扩束器扩束后的光束经过五角棱镜的第二入射面后传输方向发生90°偏转，然后入射到第二大口径光栅上，入射到第二大口径光栅后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器屏幕上的位置，调节第二大口径光栅的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器的屏幕中心位置，从而完成第二大口径光栅的方位、俯仰调节；

S4、第一大口径光栅的方位、俯仰调节，经扩束器扩束后的光束经过五角棱镜的第一入射面后传输方向发生90°偏转，然后入射到第一大口径光栅上，入射到第一大口径光栅后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器屏幕上的位置，调节第一大口径光栅的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器的屏幕中心位置，从而完成第一大口径光栅的方位、俯仰调节；

S5、第三大口径光栅的方位、俯仰调节，按照顺时针方向将五角棱镜旋转90°，经扩束器扩束后的光束经过五角棱镜的第二入射面后传输方向发生90°偏转，然后入射到第三大口径光栅上，入射到第三大口径光栅后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器屏幕上的位置，调节第三大口径光栅的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器的屏幕中心位置，从而完成第三大口径光栅的方位、俯仰调节；

S6、第四大口径光栅的面内角度调节，在S1构建的基准光路中插入四角棱镜，所述四角棱镜包括第一入射面和第二入射面，所述第一入射面和第二入射面之间的夹角为α，所述夹角α的对角为β，所述角α＝2β＝90°-arcsin[λ/(2d)]，其中λ为波长，d为光栅常数，经扩束器扩束后的光束经过四角棱镜的第一入射面后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第四大口径光栅上，入射到第四大口径光栅后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器屏幕上的位置，调节第四大口径光栅的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器的屏幕中心位置，从而完成第四大口径光栅的面内角度调节；

S7、第二大口径光栅的面内角度调节，按照顺时针方向将四角棱镜旋转(180-α)°，经扩束器扩束后的光束经过四角棱镜的第二入射面后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第二大口径光栅上，入射到第二大口径光栅后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器屏幕上的位置，调节第二大口径光栅的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器的屏幕中心位置，从而完成第二大口径光栅的面内角度调节；

S8、第一大口径光栅的面内角度调节，经扩束器扩束后的光束经过四角棱镜的第一入射面后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第一大口径光栅上，入射到第一大口径光栅后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器屏幕上的位置，调节第一大口径光栅的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器的屏幕中心位置，从而完成第一大口径光栅的面内角度调节；

S9、第三大口径光栅的面内角度调节，按照顺时针方向将四角棱镜旋转(180-α)°，经扩束器扩束后的光束经过四角棱镜的第二入射面后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第三大口径光栅上，入射到第三大口径光栅后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器屏幕上的位置，调节第三大口径光栅的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器的屏幕中心位置，从而完成第三大口径光栅的面内角度调节。

所述S1中激光器的波长为632.8nm。

所述经扩束器扩束后的光束口径Φ为50mm。

所述S1中透镜的焦距为500mm，物镜的放大倍数为20。

所述S6中夹角α为56.5962°，d为1/1740mm。

五角棱镜中第一平面、第二平面、第三平面上均镀有反射率大于90％的反射膜。

四角棱镜中第一平面和第二平面上均镀有反射率大于90％的反射膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的大口径光栅压缩器结构排布紧凑，占用空间小，便于光栅平行度的调节；本发明采用单色波长激光，并辅以光束偏转方法，可对大口径光栅平行度进行精密调节，大口径光栅的方位、俯仰、面内角度调节精度可达数个μrad量级。本发明能够实现大口径光栅压缩器较为紧凑的排布方式及高精密的光栅平行度，有利于获得良好的脉冲压缩效果，产生皮秒级高能拍瓦激光。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明大口径光栅压缩器的整体结构示意图。

图2为本发明基准光路图。

图3为本发明第四大口径光栅的方位、俯仰调节光路图。

图4为本发明第二大口径光栅的方位、俯仰调节光路图。

图5为本发明第一大口径光栅的方位、俯仰调节光路图。

图6为本发明第三大口径光栅的方位、俯仰调节光路图。

图7为本发明第四大口径光栅的面内角度调节光路图。

图8为本发明第二大口径光栅的面内角度调节光路图。

图9为本发明第一大口径光栅的面内角度调节光路图。

图10为本发明第三大口径光栅的面内角度调节光路图。

图11为本发明五角棱镜的结构示意图。

图12为本发明四角棱镜的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-12所示，本实施例紧凑型大口径光栅压缩器，该光栅压缩器为对称结构，它包括第一大口径光栅1、第二大口径光栅2、第一大口径反射镜3、第二大口径反射镜4、第三大口径光栅5、第四大口径光栅6，所述第一大口径反射镜3与第二大口径反射镜4之间左右对称设置，所述第一大口径光栅1与第二大口径光栅2的表面之间相互平行，第三大口径光栅5与第四大口径光栅6的表面之间相互平行，所述第一大口径光栅1与第四大口径光栅6在横向上位于同一条直线上，所述第二大口径光栅2与第三大口径光栅5在横向上位于同一条直线上，

经过增益介质后能量放大的光束入射至第一大口径光栅1，光束被第一大口径光栅1衍射，传输一段距离后入射至第二大口径光栅2，光束经第二大口径光栅2衍射后的传输方向与入射到第一大口径光栅1的方向平行，光束传输一段距离后入射至第一大口径反射镜3，经第一大口径反射镜3反射后光束传输方向与第一大口径光栅1、第二大口径光栅2的表面均相互平行，传输一段距离后入射至第二大口径反射镜4，经第二大口径反射镜4反射并传输一段距离后入射至第三大口径光栅5，经第三大口径光栅5衍射并传输一段距离后入射至第四大口径光栅6，经第四大口径光栅6衍射并传输一段距离后从该光栅压缩器出射。

作为优选，本实施例所述第一大口径光栅1、第二大口径光栅2、第三大口径光栅5、第四大口径光栅6均为介质膜光栅，光栅常数均为d。

作为进一步优选，本实施例所述第一大口径反射镜3、第二大口径反射镜4均为介质膜反射镜。

本实施例紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，该方法包括以下步骤：

S1、建立基准光路，该基准光路包括激光器7、扩束器8、取样镜9、角锥镜10、透镜11、物镜12、CCD13、显示器14，所述激光器7输出的光束经扩束器8扩束后，透射通过取样镜9，然后注入角锥镜10，所述角锥镜10将光束反射后，光束沿原路径返回，光束沿原路径返回时经过取样镜9反射，然后依次经透镜11、物镜12后成像到CCD13上，所述CCD13与显示器14相连接，调整CCD13的位置使得光斑处于显示器14的屏幕中心，并作为光栅平行度调节的基准；

S2、第四大口径光栅的方位、俯仰调节，将S1中角锥镜10移出，在基准光路中插入五角棱镜15，五角棱镜15包括第一入射面151和第二入射面152、第一平面153、第二平面154、第三平面155，所述第一入射面151和第二入射面152之间相互垂直；

经扩束器8扩束后的光束经过五角棱镜15的第一入射面151后传输方向发生90°偏转，然后入射到第四大口径光栅6上，入射到第四大口径光栅6后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器14屏幕上的位置，调节第四大口径光栅6的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器14的屏幕中心位置，从而完成第四大口径光栅6的方位、俯仰调节；

S3、第二大口径光栅的方位、俯仰调节，按照顺时针方向将五角棱镜15旋转90°，经扩束器8扩束后的光束经过五角棱镜15的第二入射面152后传输方向发生90°偏转，然后入射到第二大口径光栅2上，入射到第二大口径光栅2后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器14屏幕上的位置，调节第二大口径光栅2的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器14的屏幕中心位置，从而完成第二大口径光栅2的方位、俯仰调节；

S4、第一大口径光栅的方位、俯仰调节，经扩束器8扩束后的光束经过五角棱镜15的第一入射面151后传输方向发生90°偏转，然后入射到第一大口径光栅1上，入射到第一大口径光栅1后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器14屏幕上的位置，调节第一大口径光栅1的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器14的屏幕中心位置，从而完成第一大口径光栅1的方位、俯仰调节；

S5、第三大口径光栅的方位、俯仰调节，按照顺时针方向将五角棱镜15旋转90°，经扩束器8扩束后的光束经过五角棱镜15的第二入射面152后传输方向发生90°偏转，然后入射到第三大口径光栅5上，入射到第三大口径光栅5后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器14屏幕上的位置，调节第三大口径光栅5的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器14的屏幕中心位置，从而完成第三大口径光栅5的方位、俯仰调节；

S6、第四大口径光栅的面内角度调节，在S1构建的基准光路中插入四角棱镜16，所述四角棱镜16包括第一入射面161和第二入射面162，所述第一入射面161和第二入射面162之间的夹角为α，所述夹角α的对角为β，所述角α＝2β＝90°-arcsin[λ/(2d)]，其中λ为波长，d为光栅常数，经扩束器8扩束后的光束经过四角棱镜16的第一入射面161后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第四大口径光栅6上，入射到第四大口径光栅6后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器14屏幕上的位置，调节第四大口径光栅6的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器14的屏幕中心位置，从而完成第四大口径光栅6的面内角度调节；

S7、第二大口径光栅的面内角度调节，按照顺时针方向将四角棱镜16旋转(180-α)°，经扩束器8扩束后的光束经过四角棱镜16的第二入射面162后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第二大口径光栅2上，入射到第二大口径光栅2后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器14屏幕上的位置，调节第二大口径光栅2的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器14的屏幕中心位置，从而完成第二大口径光栅2的面内角度调节；

S8、第一大口径光栅的面内角度调节，经扩束器8扩束后的光束经过四角棱镜16的第一入射面161后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第一大口径光栅1上，入射到第一大口径光栅1后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器14屏幕上的位置，调节第一大口径光栅1的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器14的屏幕中心位置，从而完成第一大口径光栅1的面内角度调节；

S9、第三大口径光栅的面内角度调节，按照顺时针方向将四角棱镜16旋转(180-α)°，经扩束器8扩束后的光束经过四角棱镜16的第二入射面162后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第三大口径光栅5上，入射到第三大口径光栅5后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器14屏幕上的位置，调节第三大口径光栅5的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器14的屏幕中心位置，从而完成第三大口径光栅5的面内角度调节。

作为进一步优选，本实施例所述S1中激光器7的波长为632.8nm。

作为进一步优选，本实施例所述经扩束器8扩束后的光束口径Φ为50mm。

作为进一步优选，本实施例所述S1中透镜11的焦距为500mm，物镜12的放大倍数为20。

作为进一步优选，本实施例所述S6中夹角α为56.5962°，d为1/1740mm。作为更进一步优选，五角棱镜15中第一平面153、第二平面154、第三平面155上均镀有反射率大于90％的反射膜；四角棱镜16中第一平面163和第二平面164上均镀有反射率大于90％的反射膜。

本实施例中，根据上述参数，认为理想情况下激光器经透镜聚焦后焦斑直径为两倍衍射极限，即：2×2.44×632.8nm×(500mm)/(50mm)＝31μm；假定焦斑位置的观察误差为16μm，则紧凑型大口径光栅压缩器光栅平行度误差为：16μm/20/(500mm)＝1.6μrad，可见，该方法调节方便且精度高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紧凑型大口径光栅压缩器，其特征在于，该光栅压缩器为对称结构，它包括第一大口径光栅(1)、第二大口径光栅(2)、第一大口径反射镜(3)、第二大口径反射镜(4)、第三大口径光栅(5)、第四大口径光栅(6)，所述第一大口径反射镜(3)与第二大口径反射镜(4)之间左右对称设置，所述第一大口径光栅(1)与第二大口径光栅(2)的表面之间相互平行，第三大口径光栅(5)与第四大口径光栅(6)的表面之间相互平行，所述第一大口径光栅(1)与第四大口径光栅(6)在横向上位于同一条直线上，所述第二大口径光栅(2)与第三大口径光栅(5)在横向上位于同一条直线上，

经过增益介质后能量放大的光束入射至第一大口径光栅(1)，光束被第一大口径光栅(1)衍射，传输一段距离后入射至第二大口径光栅(2)，光束经第二大口径光栅(2)衍射后的传输方向与入射到第一大口径光栅(1)的方向平行，光束传输一段距离后入射至第一大口径反射镜(3)，经第一大口径反射镜(3)反射后光束传输方向与第一大口径光栅(1)、第二大口径光栅(2)的表面均相互平行，传输一段距离后入射至第二大口径反射镜(4)，经第二大口径反射镜(4)反射并传输一段距离后入射至第三大口径光栅(5)，经第三大口径光栅(5)衍射并传输一段距离后入射至第四大口径光栅(6)，经第四大口径光栅(6)衍射并传输一段距离后从该光栅压缩器出射。

2.根据权利要求1所述的紧凑型大口径光栅压缩器，其特征在于，所述第一大口径光栅(1)、第二大口径光栅(2)、第三大口径光栅(5)、第四大口径光栅(6)均为介质膜光栅，光栅常数均为d。

3.根据权利要求1-2任一所述的紧凑型大口径光栅压缩器，其特征在于，所述第一大口径反射镜(3)、第二大口径反射镜(4)均为介质膜反射镜。

4.一种权利要求3所述的紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、建立基准光路，该基准光路包括激光器(7)、扩束器(8)、取样镜(9)、角锥镜(10)、透镜(11)、物镜(12)、CCD(13)、显示器(14)，所述激光器(7)输出的光束经扩束器(8)扩束后，透射通过取样镜(9)，然后注入角锥镜(10)，所述角锥镜(10)将光束反射后，光束沿原路径返回，光束沿原路径返回时经过取样镜(9)反射，然后依次经透镜(11)、物镜(12)后成像到CCD(13)上，所述CCD(13)与显示器(14)相连接，调整CCD(13)的位置使得光斑处于显示器(14)的屏幕中心，并作为光栅平行度调节的基准；

S2、第四大口径光栅的方位、俯仰调节，将S1中角锥镜(10)移出，在基准光路中插入五角棱镜(15)，五角棱镜(15)包括第一入射面(151)、第二入射面(152)、第一平面(153)、第二平面(154)、第三平面(155)，所述第一入射面(151)和第二入射面(152)之间相互垂直；

经扩束器(8)扩束后的光束经过五角棱镜(15)的第一入射面(151)后传输方向发生90°偏转，然后入射到第四大口径光栅(6)上，入射到第四大口径光栅(6)后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器(14)屏幕上的位置，调节第四大口径光栅(6)的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器(14)的屏幕中心位置，从而完成第四大口径光栅(6)的方位、俯仰调节；

S3、第二大口径光栅的方位、俯仰调节，按照顺时针方向将五角棱镜(15)旋转90°，经扩束器(8)扩束后的光束经过五角棱镜(15)的第二入射面(152)后传输方向发生90°偏转，然后入射到第二大口径光栅(2)上，入射到第二大口径光栅(2)后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器(14)屏幕上的位置，调节第二大口径光栅(2)的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器(14)的屏幕中心位置，从而完成第二大口径光栅(2)的方位、俯仰调节；

S4、第一大口径光栅的方位、俯仰调节，经扩束器(8)扩束后的光束经过五角棱镜(15)的第一入射面(151)后传输方向发生90°偏转，然后入射到第一大口径光栅(1)上，入射到第一大口径光栅(1)后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器(14)屏幕上的位置，调节第一大口径光栅(1)的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器(14)的屏幕中心位置，从而完成第一大口径光栅(1)的方位、俯仰调节；

S5、第三大口径光栅的方位、俯仰调节，按照顺时针方向将五角棱镜(15)旋转90°，经扩束器(8)扩束后的光束经过五角棱镜(15)的第二入射面(152)后传输方向发生90°偏转，然后入射到第三大口径光栅(5)上，入射到第三大口径光栅(5)后的反射光沿原入射光路方向返回，观察反射光斑在显示器(14)屏幕上的位置，调节第三大口径光栅(5)的方位、俯仰，使得反射光斑的位置处于显示器(14)的屏幕中心位置，从而完成第三大口径光栅(5)的方位、俯仰调节；

S6、第四大口径光栅的面内角度调节，在S1构建的基准光路中插入四角棱镜(16)，所述四角棱镜(16)包括第一入射面(161)和第二入射面(162)，所述第一入射面(161)和第二入射面(162)之间的夹角为α，所述夹角α的对角为β，所述角α＝2β＝90°-arcsin[λ/(2d)]，其中λ为波长，d为光栅常数，经扩束器(8)扩束后的光束经过四角棱镜(16)的第一入射面(161)后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第四大口径光栅(6)上，入射到第四大口径光栅(6)后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器(14)屏幕上的位置，调节第四大口径光栅(6)的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器(14)的屏幕中心位置，从而完成第四大口径光栅(6)的面内角度调节；

S7、第二大口径光栅的面内角度调节，按照顺时针方向将四角棱镜(16)旋转(180-α)°，经扩束器(8)扩束后的光束经过四角棱镜(16)的第二入射面(162)后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第二大口径光栅(2)上，入射到第二大口径光栅(2)后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器(14)屏幕上的位置，调节第二大口径光栅(2)的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器(14)的屏幕中心位置，从而完成第二大口径光栅(2)的面内角度调节；

S8、第一大口径光栅的面内角度调节，经扩束器(8)扩束后的光束经过四角棱镜(16)的第一入射面(161)后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第一大口径光栅(1)上，入射到第一大口径光栅(1)后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器(14)屏幕上的位置，调节第一大口径光栅(1)的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器(14)的屏幕中心位置，从而完成第一大口径光栅(1)的面内角度调节；

S9、第三大口径光栅的面内角度调节，按照顺时针方向将四角棱镜(16)旋转(180-α)°，经扩束器(8)扩束后的光束经过四角棱镜(16)的第二入射面(162)后传输方向发生角度为α的偏转，以波长λ的利特罗角入射至第三大口径光栅(5)上，入射到第三大口径光栅(5)后的衍射光沿原入射光路方向返回，观察衍射光斑在显示器(14)屏幕上的位置，调节第三大口径光栅(5)的面内旋转，使得衍射光斑的左右位置处于显示器(14)的屏幕中心位置，从而完成第三大口径光栅(5)的面内角度调节。

5.根据权利要求4所述的紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，其特征在于，所述S1中激光器(7)的波长为632.8nm。

6.根据权利要求4所述的紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，其特征在于，所述经扩束器(8)扩束后的光束口径Φ为50mm。

7.根据权利要求4所述的紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，其特征在于，所述S1中透镜(11)的焦距为500mm，物镜(12)的放大倍数为20。

8.根据权利要求4所述的紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，其特征在于，所述S6中夹角α为56.5962°，d为1/1740mm。

9.根据权利要求4所述的紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，其特征在于，五角棱镜(15)中第一平面(153)、第二平面(154)、第三平面(155)上均镀有反射率大于90％的反射膜。

10.根据权利要求4所述的紧凑型大口径光栅压缩器中光栅平行度的调节方法，其特征在于，四角棱镜(16)中第一平面(163)和第二平面(164)上均镀有反射率大于90％的反射膜。