相位型軟邊光闌的設(shè)計(jì)與工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 23:49
ICF(慣性約束聚變)是目前解決能源問(wèn)題較有前景的一種方法,它以激光為驅(qū)動(dòng)源,將激光傳輸放大,對(duì)激光光束的質(zhì)量要求十分嚴(yán)格。傳輸過(guò)程中的菲涅爾衍射調(diào)制產(chǎn)生的強(qiáng)度擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致在放大系統(tǒng)中小尺度自聚焦現(xiàn)象的發(fā)生,降低系統(tǒng)的通量,破壞系統(tǒng)元件。目前使用軟邊光闌解決小尺度自聚焦的方法能有效地減少上述問(wèn)題,降低系統(tǒng)造價(jià)。本文以對(duì)衍射調(diào)制進(jìn)行抑制為前提,提出了使用遺傳算法(GA)對(duì)相位型軟邊光闌進(jìn)行設(shè)計(jì)。圍繞軟邊光闌結(jié)構(gòu)選擇的方法、評(píng)價(jià)函數(shù)的選擇、設(shè)計(jì)過(guò)程中影響光闌性能的參數(shù)、光闌的工藝方法開展了系列研究工作。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.介紹了軟邊光闌的研究背景和目前國(guó)內(nèi)外對(duì)光束質(zhì)量進(jìn)行控制的有關(guān)元件的研究現(xiàn)狀,并對(duì)光闌設(shè)計(jì)和仿真過(guò)程中的標(biāo)量衍射理論、誤差擴(kuò)散法、雙相位編碼原理、遺傳算法、LCOS空間光調(diào)制器結(jié)構(gòu)參數(shù)和相位調(diào)制原理進(jìn)行了闡述和分析。2.討論了不同軟邊因子和不同菲涅爾數(shù)下填充因子的變化,為相位型軟邊光闌參數(shù)(主要是超高斯階數(shù))的選擇提供了選擇依據(jù),為程序的編寫提供了理論模型。3.針對(duì)誤差擴(kuò)散法和雙相位編碼設(shè)計(jì)的軟邊光闌的單位置面優(yōu)化的缺點(diǎn),提出了使用遺傳算法以均方根誤差函數(shù)作為評(píng)價(jià)函數(shù)同時(shí)對(duì)...
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2超高斯階數(shù)10的分布??以下對(duì)上述10階超高斯復(fù)振幅透射率的軟邊光闌和相同口徑的硬邊光闌進(jìn)行對(duì)??
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第一章緒論?相位型軟邊光闌的設(shè)計(jì)與工藝研究??傳輸1m??15?i?i?I?i?i?i?i?i?i??—硬邊光闌I??1?IllllltoMMuiylllilli??l??.??一?J?I?!?!?I?l???!????0?200?400?600?800?1000?1200?1400?1600?1800?2000??pixel??圖1.4平行光通過(guò)軟邊、硬邊傳輸1米的光強(qiáng)分布區(qū)別??超高斯階數(shù)對(duì)透射率分布的影響如圖1.5,超高斯階數(shù)越高,越趨向于平頂分布。??透射率的分布又與軟邊光闌整形后光強(qiáng)的分布有關(guān)。??:W?,??〇?—??????????—??-54-3?-2?-1?0?1?2?3?4?5??X??圖1.5?1-10階數(shù)超高斯分布??為了評(píng)價(jià)光束質(zhì)量,一般引入以下參數(shù)[11]:??填細(xì)子?=?(1-6)??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高功率激光裝置光束精密調(diào)控性能研究進(jìn)展[J]. 鄭萬(wàn)國(guó),李平,張銳,張穎,鄧學(xué)偉,許黨朋,黃小霞,王芳,趙軍普,韓偉. 強(qiáng)激光與粒子束. 2020(01)
[2]Progress of the injection laser system of SG-Ⅱ[J]. Wei Fan,Youen Jiang,Jiangfeng Wang,Xiaochao Wang,Dajie Huang,Xinghua Lu,Hui Wei,Guoyang Li,Xue Pan,Zhi Qiao,Chao Wang,He Cheng,Peng Zhang,Wenfa Huang,Zhuli Xiao,Shengjia Zhang,Xuechun Li,Jianqiang Zhu,Zunqi Lin. High Power Laser Science and Engineering. 2018(02)
[3]微光刻與微加工技術(shù)工藝流程研究[J]. 郭黨委,馮娟娟,席力. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2015(12)
[4]光刻與微納制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 周輝,楊海峰. 微納電子技術(shù). 2012(09)
[5]半徑隨機(jī)的圓孔波紋鋸齒光闌的衍射特性[J]. 王金國(guó),朱占達(dá),孫哲,惠勇凌,雷訇,李強(qiáng). 強(qiáng)激光與粒子束. 2012(08)
[6]高功率激光系統(tǒng)中的小尺度自聚焦研究[J]. 陳寶算,張軍勇,張艷麗,劉德安,朱健強(qiáng). 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2012(01)
[7]高功率固體激光系統(tǒng)空間濾波小孔尺寸設(shè)計(jì)[J]. 張?chǎng)?劉紅婕,趙軍普,袁強(qiáng),代萬(wàn)俊,周維,胡東霞,蔣學(xué)君. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2010(11)
[8]基于液晶空間光調(diào)制器的激光束近場(chǎng)整形[J]. 馬浩統(tǒng),周樸,王小林,馬閻星,汪曉波,許曉軍,劉澤金. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(07)
[9]數(shù)字半色調(diào)技術(shù)中的誤差擴(kuò)散算法的研究[J]. 張寒冰,袁昕. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(04)
[10]High quality beam shaping by square soft-edge diaphragm combined with liquid crystal spatial light modulator[J]. 麻云鳳,樊仲維,邱基斯,馮承勇,趙天卓,林蔚然. Chinese Optics Letters. 2010(02)
博士論文
[1]基于空間光調(diào)制器的動(dòng)態(tài)全息三維顯示技術(shù)研究[D]. 蘇衍峰.蘇州大學(xué) 2019
碩士論文
[1]射頻離子源的去除特性研究[D]. 黨小剛.西安工業(yè)大學(xué) 2019
[2]帶有權(quán)重偏好的進(jìn)化多目標(biāo)算法[D]. 江珊.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[3]光學(xué)投影式光刻系統(tǒng)中套刻對(duì)準(zhǔn)方法研究[D]. 劉新.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[4]軟邊光闌在高功率固體激光器中應(yīng)用的工程化研究[D]. 劉天宇.南京理工大學(xué) 2014
[5]離子束拋光去除特性研究[D]. 段沽坪.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2013
[6]紫外厚膠深光刻技術(shù)研究[D]. 王瑛.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2010
[7]ICF固體驅(qū)動(dòng)器中的小尺度自聚焦效應(yīng)研究[D]. 林曉東.四川大學(xué) 2002
[8]數(shù)字半色調(diào)技術(shù)中誤差傳遞方法的研究[D]. 戴勇.西安理工大學(xué) 2001
本文編號(hào):3116191
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2超高斯階數(shù)10的分布??以下對(duì)上述10階超高斯復(fù)振幅透射率的軟邊光闌和相同口徑的硬邊光闌進(jìn)行對(duì)??
相位型軟邊光闌的設(shè)計(jì)與工藝研宄?第一章緒論??軟邊光闡??1.5?I?I?I?i?I?i?!?i?i??0.5?-?-??Q??;?;?I?I?;?!?ill?I??0?200?400?600?800?1000?1200?1400?1600?1800?2000??pixel??圖1.2超高斯階數(shù)10的分布??以下對(duì)上述10階超高斯復(fù)振幅透射率的軟邊光闌和相同口徑的硬邊光闌進(jìn)行對(duì)??t匕。兩種光闌的復(fù)振幅透射率分布如圖1.3所示,軟邊與硬邊的區(qū)別在于邊緣區(qū)域透??射率的變化,硬邊光闌的邊緣透射率是直接由1驟降為0,軟邊則是緩慢變化。??兩種光闌透射率??1.2?|?1?■??—— ̄|???軟邊光闌??硬邊光闌I??08?f?1??—0.6?-?-??0.4?-??0.2???-??〇1??1????0?500?1000?1500?2000??pixel??圖1.3軟邊、硬邊區(qū)別??平行光通過(guò)兩種光闌都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象,各自傳輸lm的光強(qiáng)分布圖如下圖1.4??所示,可以觀察到,軟邊光闌明顯有較小的強(qiáng)度擾動(dòng),這就說(shuō)明了軟邊光闌抑制光強(qiáng)??擾動(dòng)的可行性。??3??
第一章緒論?相位型軟邊光闌的設(shè)計(jì)與工藝研究??傳輸1m??15?i?i?I?i?i?i?i?i?i??—硬邊光闌I??1?IllllltoMMuiylllilli??l??.??一?J?I?!?!?I?l???!????0?200?400?600?800?1000?1200?1400?1600?1800?2000??pixel??圖1.4平行光通過(guò)軟邊、硬邊傳輸1米的光強(qiáng)分布區(qū)別??超高斯階數(shù)對(duì)透射率分布的影響如圖1.5,超高斯階數(shù)越高,越趨向于平頂分布。??透射率的分布又與軟邊光闌整形后光強(qiáng)的分布有關(guān)。??:W?,??〇?—??????????—??-54-3?-2?-1?0?1?2?3?4?5??X??圖1.5?1-10階數(shù)超高斯分布??為了評(píng)價(jià)光束質(zhì)量,一般引入以下參數(shù)[11]:??填細(xì)子?=?(1-6)??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高功率激光裝置光束精密調(diào)控性能研究進(jìn)展[J]. 鄭萬(wàn)國(guó),李平,張銳,張穎,鄧學(xué)偉,許黨朋,黃小霞,王芳,趙軍普,韓偉. 強(qiáng)激光與粒子束. 2020(01)
[2]Progress of the injection laser system of SG-Ⅱ[J]. Wei Fan,Youen Jiang,Jiangfeng Wang,Xiaochao Wang,Dajie Huang,Xinghua Lu,Hui Wei,Guoyang Li,Xue Pan,Zhi Qiao,Chao Wang,He Cheng,Peng Zhang,Wenfa Huang,Zhuli Xiao,Shengjia Zhang,Xuechun Li,Jianqiang Zhu,Zunqi Lin. High Power Laser Science and Engineering. 2018(02)
[3]微光刻與微加工技術(shù)工藝流程研究[J]. 郭黨委,馮娟娟,席力. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2015(12)
[4]光刻與微納制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 周輝,楊海峰. 微納電子技術(shù). 2012(09)
[5]半徑隨機(jī)的圓孔波紋鋸齒光闌的衍射特性[J]. 王金國(guó),朱占達(dá),孫哲,惠勇凌,雷訇,李強(qiáng). 強(qiáng)激光與粒子束. 2012(08)
[6]高功率激光系統(tǒng)中的小尺度自聚焦研究[J]. 陳寶算,張軍勇,張艷麗,劉德安,朱健強(qiáng). 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2012(01)
[7]高功率固體激光系統(tǒng)空間濾波小孔尺寸設(shè)計(jì)[J]. 張?chǎng)?劉紅婕,趙軍普,袁強(qiáng),代萬(wàn)俊,周維,胡東霞,蔣學(xué)君. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2010(11)
[8]基于液晶空間光調(diào)制器的激光束近場(chǎng)整形[J]. 馬浩統(tǒng),周樸,王小林,馬閻星,汪曉波,許曉軍,劉澤金. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(07)
[9]數(shù)字半色調(diào)技術(shù)中的誤差擴(kuò)散算法的研究[J]. 張寒冰,袁昕. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(04)
[10]High quality beam shaping by square soft-edge diaphragm combined with liquid crystal spatial light modulator[J]. 麻云鳳,樊仲維,邱基斯,馮承勇,趙天卓,林蔚然. Chinese Optics Letters. 2010(02)
博士論文
[1]基于空間光調(diào)制器的動(dòng)態(tài)全息三維顯示技術(shù)研究[D]. 蘇衍峰.蘇州大學(xué) 2019
碩士論文
[1]射頻離子源的去除特性研究[D]. 黨小剛.西安工業(yè)大學(xué) 2019
[2]帶有權(quán)重偏好的進(jìn)化多目標(biāo)算法[D]. 江珊.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[3]光學(xué)投影式光刻系統(tǒng)中套刻對(duì)準(zhǔn)方法研究[D]. 劉新.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[4]軟邊光闌在高功率固體激光器中應(yīng)用的工程化研究[D]. 劉天宇.南京理工大學(xué) 2014
[5]離子束拋光去除特性研究[D]. 段沽坪.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2013
[6]紫外厚膠深光刻技術(shù)研究[D]. 王瑛.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2010
[7]ICF固體驅(qū)動(dòng)器中的小尺度自聚焦效應(yīng)研究[D]. 林曉東.四川大學(xué) 2002
[8]數(shù)字半色調(diào)技術(shù)中誤差傳遞方法的研究[D]. 戴勇.西安理工大學(xué) 2001
本文編號(hào):3116191
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