本文關(guān)鍵詞：利用計(jì)算全息（CGH）的激光光束質(zhì)量檢測(cè)方法研究

  更多相關(guān)文章： 激光 光束質(zhì)量 計(jì)算全息 空間光調(diào)制器 模式分解

【摘要】：光束質(zhì)量是表征激光器的一項(xiàng)重要參數(shù)指標(biāo)。其優(yōu)劣程度直接影響光學(xué)系統(tǒng)性能。有效的測(cè)量技術(shù)是質(zhì)量提升的基本保障,因此,針對(duì)激光光束質(zhì)量測(cè)量的研究已日趨成為熱門話題。能否實(shí)現(xiàn)高精度、實(shí)時(shí)測(cè)量是該領(lǐng)域研究的一大難點(diǎn)。論文首先研究了評(píng)價(jià)激光光束質(zhì)量的各類參數(shù)指標(biāo)及其測(cè)量方法。為了實(shí)現(xiàn)光束質(zhì)量的高精度、實(shí)時(shí)測(cè)量目的,本論文選擇基于計(jì)算全息的模式分解技術(shù)作為研究對(duì)象,探索該技術(shù)在實(shí)時(shí)獲取激光模式信息及光束質(zhì)量方面的應(yīng)用。論文從激光模式理論出發(fā),以厄米-高斯光束為例,研究了能夠?qū)崿F(xiàn)激光模式分解的計(jì)算全息元件復(fù)振幅透過(guò)率求解方法。并進(jìn)一步研究了將復(fù)振幅調(diào)制轉(zhuǎn)變?yōu)榧兿辔徽{(diào)制的編碼算法。并結(jié)合透過(guò)率函數(shù)構(gòu)造形式及測(cè)試光路遠(yuǎn)場(chǎng)匹配光強(qiáng)分布特性研究了各模式權(quán)重問(wèn)的關(guān)聯(lián),以及光束質(zhì)量因子求解方法。本文分別通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)衍射數(shù)值仿真及物理光學(xué)軟件(Virtuallab)虛擬仿真驗(yàn)證了測(cè)量方法的理論可行性。并在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),利用純相位型空間光調(diào)制器生成所需計(jì)算全息作為模式匹配器,構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光路系統(tǒng)。利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)He-Ne穩(wěn)頻激光器進(jìn)行了光束質(zhì)量測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果與傳統(tǒng)測(cè)量方法進(jìn)行了比對(duì)。比對(duì)結(jié)果體現(xiàn)了該方法具有高精度及實(shí)時(shí)性。
【關(guān)鍵詞】：激光 光束質(zhì)量 計(jì)算全息 空間光調(diào)制器 模式分解
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN247
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-19
• 1.1 研究背景7-9
• 1.2 選題意義9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 2 激光光束質(zhì)量評(píng)價(jià)方法及模式分解理論分析19-31
• 2.1 高斯光束19-20
• 2.2 高斯光束的基本性質(zhì)20-22
• 2.2.1 傳輸特性20
• 2.2.2 光強(qiáng)分布20-21
• 2.2.3 相位分布21
• 2.2.4 光束束寬21-22
• 2.3 評(píng)價(jià)光束質(zhì)量的不同參數(shù)22-25
• 2.4 測(cè)量M~2因子的方法25-29
• 2.4.1 兩點(diǎn)法25
• 2.4.2 雙曲線擬合法25-26
• 2.4.3 模式分解法26-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 基于空間光調(diào)制器的計(jì)算全息技術(shù)31-37
• 3.1 空間光調(diào)制器的原理31-33
• 3.2 相位型全息圖的生成33-36
• 3.2.1 計(jì)算全息編碼的方法33-34
• 3.2.2 制作相位型全息圖34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 4 數(shù)值計(jì)算及軟件仿真37-47
• 4.1 數(shù)值計(jì)算37-41
• 4.2 Virtullab軟件仿真41-46
• 4.2.1 仿真光路41-42
• 4.2.2 仿真結(jié)果42-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 5 實(shí)驗(yàn)部分47-57
• 5.1 實(shí)驗(yàn)光路47-50
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)器材47-49
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)光路49-50
• 5.2 實(shí)驗(yàn)步驟50-51
• 5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析處理51-54
• 5.4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)54-55
• 5.5 誤差分析55-56
• 5.6 本章小結(jié)56-57
• 總結(jié)與展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 附錄 163-64
• 附錄 264

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本文編號(hào)：841484