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用线偏振光产生可调矢量椭圆空心光束 被引量：2
1
作者 陈国钧 周巧巧 +1 位作者 纪宪明 印建平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期128-135,共8页
提出了利用π相位板产生矢量空心光束的新方案,两个偏振方向互相垂直的线偏振光波分别通过π相位板调制后进行强度叠加,得到椭圆空心光束,用矩形光阑调节相位板的几何尺寸,可以实时调节椭圆的离心率;调节π相位板的方位,能够实现径向矢... 提出了利用π相位板产生矢量空心光束的新方案,两个偏振方向互相垂直的线偏振光波分别通过π相位板调制后进行强度叠加,得到椭圆空心光束,用矩形光阑调节相位板的几何尺寸,可以实时调节椭圆的离心率;调节π相位板的方位,能够实现径向矢量空心光束到角向矢量空心光束的转换。分析、讨论了方案的可行性和在原子光学中的潜在应用,结果表明:本方案在原子光学中有很好的应用前景。 展开更多
关键词 原子光学 矢量空心光束 原子导引 π相位板
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共形光学技术 被引量：2
2
作者 黄秋 陈亦庆 高志峰 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期729-731,735,共4页
共形头罩可大大减小空气阻力,提高导弹在速度与射程方面的性能。介绍了精确共形光学技术,设计的关键在于校正共形头罩在全部视场的动态像差,讨论了采用旋转/平移位相板、拱形校正器等像差校正方法。简要说明了共性头罩加工、试验及应用... 共形头罩可大大减小空气阻力,提高导弹在速度与射程方面的性能。介绍了精确共形光学技术,设计的关键在于校正共形头罩在全部视场的动态像差,讨论了采用旋转/平移位相板、拱形校正器等像差校正方法。简要说明了共性头罩加工、试验及应用状况,指出共形光学技术是未来高速导弹整流罩技术的发展方向。 展开更多
关键词 共形光学 头罩 像差 校正器 位相板 拱形校正器
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多模激光束通过时间变化相位片变换的数值分析 被引量：1
3
作者 江晓清 林强 +2 位作者 朱精敏 陆璇辉 王绍民 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期835-839,共5页
根据衍射积分公式，对连续多模激光束通过随时间变化相位片的变换特性进行了数值模拟，详细地讨论了相位片单元尺寸和相位变化频率对多模光束光滑化和能量分布的影响。数值模拟结果很好地解释了实验结果。
关键词 相位片 多模光束 光滑化 激光束 数值分析
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基于焦斑空间频谱控制的连续相位板设计 被引量：17
4
作者 李平 马驰 +5 位作者 粟敬钦 程文雍 刘兰琴 王文义 莫磊 周丽丹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1114-1118,共5页
改进了传统的盖斯贝格-撒克斯通(G-S)算法,其中包含:改善了初始相位的选取;远场振幅采用弱调制,迭代中进行解相、滤波,以保证设计的相位板连续;对目标焦斑的频谱控制,使焦斑能量在频谱上重新分配。结果表明:相对传统设计的连续相位板(CP... 改进了传统的盖斯贝格-撒克斯通(G-S)算法,其中包含:改善了初始相位的选取;远场振幅采用弱调制,迭代中进行解相、滤波,以保证设计的相位板连续;对目标焦斑的频谱控制,使焦斑能量在频谱上重新分配。结果表明:相对传统设计的连续相位板(CPP),改进后的G-S算法可以控制CPP的加工单元大小,降低CPP的相位梯度,更好地控制焦斑轮廓,降低特定频带的调制。进一步分析表明,新方法设计的CPP与光谱色散匀滑技术耦合的效果更佳。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 连续相位板 G-S算法 空间频谱 焦斑整形
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基于工艺的连续相位板设计 被引量：16
5
作者 温圣林 许乔 +3 位作者 马平 杨春林 周礼书 颜浩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3179-3182,共4页
为改善惯性约束聚变（ICF）系统中聚焦光束质量，降低元件的加工难度，建立了基于工艺的连续相位板（CPP）论设计模型，并从初相选取、相位展开、滤波、焦斑频谱控制等多方面改进了传统的G—S算法，比较分析了传统设计方法和基于工艺设... 为改善惯性约束聚变（ICF）系统中聚焦光束质量，降低元件的加工难度，建立了基于工艺的连续相位板（CPP）论设计模型，并从初相选取、相位展开、滤波、焦斑频谱控制等多方面改进了传统的G—S算法，比较分析了传统设计方法和基于工艺设计方法设计的CPP的加工特性和焦斑性能。基于工艺设计的CPP面型光滑，其产生的焦斑顶部均方根（RMS）和能量利用率Ⅵ分别从传统G—S的62．8％和98．0%改进到16．9％和98．6%，而且有效抑制了10～100μm的频谱成分。结果表明，基于工艺的CPP设计方法能够较好满足现有工艺约束条件和物理需求。 展开更多
关键词 光学设计与制造 连续相位板 改进G-S算法 光束匀滑 惯性约束聚变
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波前畸变下连续相位板焦斑的计算与实验 被引量：11
6
作者 温圣林 颜浩 +3 位作者 张远航 杨春林 王健 石琦凯 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期154-159,共6页
为了提高惯性约束聚变(ICF)激光装置中连续相位板(CPP)的焦斑性能,建立了波前畸变下连续相位板焦斑的理论计算和分析模型,并根据CPP使用条件搭建了三倍频大口径CPP远场离线测试系统。对加工330mm×330mm口径的CPP和波前畸变元件进... 为了提高惯性约束聚变(ICF)激光装置中连续相位板(CPP)的焦斑性能,建立了波前畸变下连续相位板焦斑的理论计算和分析模型,并根据CPP使用条件搭建了三倍频大口径CPP远场离线测试系统。对加工330mm×330mm口径的CPP和波前畸变元件进行了理论计算和离线测试实验的对比研究。理论计算和实测的焦斑形貌、参数数值均非常一致,验证了计算模型的正确性和实验系统的可靠性。理论和实验结果一致表明,波前畸变对CPP焦斑性能的影响非常严重,当弥散斑为0.5倍CPP焦斑时,畸变量已对CPP焦斑形貌产生了很大影响,能量利用率下降值大于4%,焦斑半径增大超过20μm,陡边阶数下降1.3阶,不均匀性均方根(RMS)值下降6%,旁瓣份额增长超过0.5%。 展开更多
关键词 光学器件 连续相位板 焦斑 波前畸变 光束匀滑 惯性约束聚变
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两种激光散斑均化方法研究 被引量：10
7
作者 孙嵘 罗振坤 +1 位作者 赵映雪 刘海峰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期455-458,共4页
Nd∶YAG倍频脉冲激光器作为激光源,波长532 nm,频率1 Hz,光束直径5 mm。分别将低阶模或高阶模激光发散后,通过毛玻璃相位板或散斑相移器对激光散斑进行均化,测量不同大小光斑的均匀性并对比两种散斑均化方法的作用特性。结果表明相位板... Nd∶YAG倍频脉冲激光器作为激光源,波长532 nm,频率1 Hz,光束直径5 mm。分别将低阶模或高阶模激光发散后,通过毛玻璃相位板或散斑相移器对激光散斑进行均化,测量不同大小光斑的均匀性并对比两种散斑均化方法的作用特性。结果表明相位板组与无均化组比较有显著差异(P<0.01),相移器组与无均化组比较有统计学差异(P<0.05)。毛玻璃相位板均化效果更加明显,但能量衰减更快,证明毛玻璃相位板更适用于对均化要求高但近距离应用的场合,而激光散斑相移器均化更适用于远距离应用场合。 展开更多
关键词 激光散斑 毛玻璃相位板 散斑相移器
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用于光束匀滑的连续相位板近场均匀性 被引量：9
8
作者 温圣林 侯晶 +3 位作者 杨春林 颜浩 马平 周礼书 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1543-1547,共5页
为降低高功率激光系统中连续相位板(CPP)后续元件的强激光损伤风险,综合考虑入射光强调制、干涉及衍射作用等多种影响因素,建立了CPP近场计算分析模型,模拟和分析了这些因素对CPP后的近场均匀性的影响。理论分析结果表明:CPP后的光束近... 为降低高功率激光系统中连续相位板(CPP)后续元件的强激光损伤风险,综合考虑入射光强调制、干涉及衍射作用等多种影响因素,建立了CPP近场计算分析模型,模拟和分析了这些因素对CPP后的近场均匀性的影响。理论分析结果表明:CPP后的光束近场均匀性主要受入射光调制、CPP表面剩余反射率和衍射传输距离的影响;当入射光束质量较差时,CPP后的近场均匀性主要由入射光束质量决定,CPP剩余反射率和衍射传输距离对近场均匀性影响相对较小;但当光束质量比较理想时,干涉和衍射作用会破坏CPP的近场均匀性,衍射传输距离影响尤为突出。 展开更多
关键词 衍射与光栅 连续相位板 近场 光束质量 惯性约束聚变
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激光辐照均匀性与相息相位板计算研究 被引量：7
9
作者 张家泰 杨国林 《计算物理》 CSCD 北大核心 1999年第5期543-551,共9页
分析激光 聚变中的辐照 均匀性（ 光滑化） 原理和方法，对相 息相位板（ Ｋｉｎｏｆｏｒ ｍ Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ Ｋ Ｐ Ｐ） 进 行理论分析和 计算研究。结果表 明，最佳 集能效 率可到 ９６ ％ ， 最小 的不 均匀 性可 到１４ ... 分析激光 聚变中的辐照 均匀性（ 光滑化） 原理和方法，对相 息相位板（ Ｋｉｎｏｆｏｒ ｍ Ｐｈａｓｅ Ｐｌａｔｅ Ｋ Ｐ Ｐ） 进 行理论分析和 计算研究。结果表 明，最佳 集能效 率可到 ９６ ％ ， 最小 的不 均匀 性可 到１４ ％ 。对 我国激光聚变中 的辐照均匀性 展开更多
关键词 辐照均匀性 计算研究 相息相位板 激光辐照
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神光Ⅲ原型装置中连续相位板的应用位置分析 被引量：4
10
作者 李平 贾怀庭 +2 位作者 王芳 刘兰琴 粟敬钦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期318-323,共6页
用改进的盖斯贝格-撒克斯通(G-S)算法对满足加工能力的连续相位板(CPP)进行了设计,并从对焦斑的整形能力、三倍频转换效率、近场强度调制等方面详细分析了基频光CPP和三倍频光CPP的性能优越差异,结果显示,基频光CPP可以满足焦斑的形态要... 用改进的盖斯贝格-撒克斯通(G-S)算法对满足加工能力的连续相位板(CPP)进行了设计,并从对焦斑的整形能力、三倍频转换效率、近场强度调制等方面详细分析了基频光CPP和三倍频光CPP的性能优越差异,结果显示,基频光CPP可以满足焦斑的形态要求;在采用三倍频晶体(KDP)"Ⅰ+Ⅱ"倍频方式下,失谐角越大,转换效率受影响越大,且影响程度受目标焦斑大小的限制;对三倍频转换效率影响越大,三倍频光近场调制越大。计算结果对神光Ⅲ原型装置的CPP应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 光学器件 连续相位板 三倍频转换效率 光束质量 焦斑整形
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用于背光照明的大口径连续相位板设计和制作 被引量：4
11
作者 温圣林 侯晶 +3 位作者 杨春林 颜浩 石琦凯 周礼书 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2011年第5期109-113,共5页
连续相位板(CPP)是大型激光装置中用于控制光束形状、能量和波前分布的一种重要衍射光学元件。为改善聚焦光束的质量,建立了基于现有工艺的大口径CPP理论设计模型,优化了传统衍射元件设计算法。采用该算法设计了用于背光照明的Ф330mm C... 连续相位板(CPP)是大型激光装置中用于控制光束形状、能量和波前分布的一种重要衍射光学元件。为改善聚焦光束的质量,建立了基于现有工艺的大口径CPP理论设计模型,优化了传统衍射元件设计算法。采用该算法设计了用于背光照明的Ф330mm CPP,开展了数控化学抛光制作CPP试制,并在大型激光装置上开展了验证实验。结果表明,基于工艺改进算法设计的CPP具有更好的加工特性和焦斑性能,基本实现了整形和匀滑性能,能够较好满足现有工艺约束条件和物理需求。 展开更多
关键词 光学设计与制造 连续相位板 改进G-S算法 光束匀滑 衍射光学
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采用萨格纳克干涉仪与螺旋相位片生成矢量光束 被引量：3
12
作者 辛璟焘 李凯 +2 位作者 张雯 娄小平 祝连庆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期191-196,共6页
萨格纳克干涉仪中传播的两束光具有相同的光程,因而适合用于高稳定的合束系统,螺旋相位片作为无源、分离器件具有螺旋光束转化效率高、工作环境适用条件低等优点。研究将萨格纳克干涉仪和螺旋相位片结合起来生成矢量光束的方法具有重要... 萨格纳克干涉仪中传播的两束光具有相同的光程,因而适合用于高稳定的合束系统,螺旋相位片作为无源、分离器件具有螺旋光束转化效率高、工作环境适用条件低等优点。研究将萨格纳克干涉仪和螺旋相位片结合起来生成矢量光束的方法具有重要的研究意义。通过分析光束的轨道角动量态和偏振态在萨格纳克干涉仪中的演化规律,优化设计出了等腰直角三角形的合束光路结构。合束装置可以不使用1/2波片进行光束偏振态调制,因此光路结构更紧凑和稳定。通过旋转检偏器方法测量了生成矢量光束的阶数。实验结果证实了合束方法的高稳定性和高效率。 展开更多
关键词 矢量光束 萨格纳克干涉仪 螺旋相位片
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影响连续相位板聚焦性能的主要因素 被引量：3
13
作者 张远航 杨春林 +3 位作者 温圣林 颜浩 王健 杨李茗 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1741-1744,共4页
为提高惯性约束聚变系统中聚焦光斑的能量集中度,分析了在应用过程中影响连续相位板性能的主要误差来源,并建立了相应的数学模型。通过分析得出存在误差时远场焦斑的能量集中度和均方根值,且口径误差、对准误差、振幅畸变误差对连续相... 为提高惯性约束聚变系统中聚焦光斑的能量集中度,分析了在应用过程中影响连续相位板性能的主要误差来源,并建立了相应的数学模型。通过分析得出存在误差时远场焦斑的能量集中度和均方根值,且口径误差、对准误差、振幅畸变误差对连续相位板的聚焦性能影响很小,波前畸变影响能量集中度的权重最大。进一步分析可知:当畸变波前相关长度与连续相位板的最小空间周期(10mm左右)相当时,畸变波前极大地影响激光的聚焦性能,提高惯性约束聚变系统中畸变波前的相关长度是提高聚焦光斑的能量集中度的有效方法。 展开更多
关键词 连续相位板 能量集中度 均方根值 误差分析
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无热化旋转双光楔共形光学系统设计 被引量：3
14
作者 虞林瑶 魏群 +2 位作者 张天翼 姜湖海 贾宏光 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期528-534,共7页
针对共形光学系统中因大倾斜、大偏心带来的像差校正困难以及双框架结构带来的体积大、结构不紧凑的问题，采用了由Wossermann-Wolf方程确定的固定校正透镜与Zernike旋转双光楔相结合的结构，通过两个光楔沿光轴方向相对转动实现对不同... 针对共形光学系统中因大倾斜、大偏心带来的像差校正困难以及双框架结构带来的体积大、结构不紧凑的问题，采用了由Wossermann-Wolf方程确定的固定校正透镜与Zernike旋转双光楔相结合的结构，通过两个光楔沿光轴方向相对转动实现对不同关联视场（ FOR ）像差的校正，使得系统结构更加紧凑，并且更好地校正了共形光学系统的像差。设计了焦距f=90 mm、口径D=48 mm、波长3.7~4.8μm的共形光学系统，关联视场为＆#177;42＆#176;，瞬时视场角为＆#177;2.44＆#176;，利用二元衍射元件实现光学被动消热差，结果表明，在-20~60＆#176; C内各个视场的光学传递函数在17 lp/mm处大于0.45，成像质量优良。 展开更多
关键词 共形光学 双光楔 折反系统 Wossermann-Wolf方程 衍射元件 消热差
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连续相位板远场焦斑能量集中度实验研究 被引量：3
15
作者 张远航 杨春林 +2 位作者 温圣林 石琦凯 王健 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3297-3300,共4页
在惯性约束聚变(ICF)研究过程中,焦面上聚焦光斑形态要求极为苛刻。基于离线测试平台,从实验上研究了各种应用误差对连续相位板(CPP)远场焦斑能量集中度的影响。得出光束旋转误差、口径误差、平移误差和倾斜误差在可控范围内CPP远场焦... 在惯性约束聚变(ICF)研究过程中,焦面上聚焦光斑形态要求极为苛刻。基于离线测试平台,从实验上研究了各种应用误差对连续相位板(CPP)远场焦斑能量集中度的影响。得出光束旋转误差、口径误差、平移误差和倾斜误差在可控范围内CPP远场焦斑能量集中度均高于95%,其波动范围小于0.5%,CPP的容忍度较强。而实验畸变波前属于空间频率小于0.02mm-1的低频波前,严重影响了CPP的整形能力,波前畸变是影响能量集中度高于90%的主要因素。 展开更多
关键词 连续相位板 误差分析 能量集中度
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用于光束整形的多功能衍射相位板的设计(英文) 被引量：3
16
作者 冯迪 严瑛白 +1 位作者 谭峭峰 刘海涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期997-1000,共4页
提出一种设计多功能衍射相位板的随机搜索和模拟退火混合设计方法 利用这种方法 ,通过采用多个评价函数 ,可设计出在不同观察面上同时产生所需光强分布的衍射相位板 设计用于高斯光束整形的多功能衍射相位板可以在焦面上产生高能量利... 提出一种设计多功能衍射相位板的随机搜索和模拟退火混合设计方法 利用这种方法 ,通过采用多个评价函数 ,可设计出在不同观察面上同时产生所需光强分布的衍射相位板 设计用于高斯光束整形的多功能衍射相位板可以在焦面上产生高能量利用率、小旁瓣的光强分布 ,同时在离焦面上获得具有良好顶部均匀性的光强分布 该方法提高了衍射器件的设计灵活性 ,对于设计同一块器件在光路的不同位置产生所需的光强分布提供了新的思路 ,在激光武器、激光加工和激光手术等领域有广阔的应用潜力 . 展开更多
关键词 衍射相位板 混合算法 评价函数 光束整形
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基于相位板旋转排布的超快束匀滑方案 被引量：2
17
作者 邹冬岩 熊皓 +1 位作者 钟哲强 张彬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期51-60,共10页
提出了一种基于相位板旋转排布的束匀滑方案,通过在激光集束中以旋转方式排布具有旋转非对称性的相位板,为集束中各子光光束提供不同的空间相位调制,进而利用存在一定波长差的子光束在靶面的动态干涉,使得焦斑内部散斑在多方向、多维度... 提出了一种基于相位板旋转排布的束匀滑方案,通过在激光集束中以旋转方式排布具有旋转非对称性的相位板,为集束中各子光光束提供不同的空间相位调制,进而利用存在一定波长差的子光束在靶面的动态干涉,使得焦斑内部散斑在多方向、多维度快速扫动,从而达到在皮秒时间尺度内改善焦斑均匀性的目的。以2×2集束为例,通过建立基于相位板旋转排布的束匀滑方案物理模型,分析了相位板参数、排布方式、激光束相位畸变参数以及空间偏差对束匀滑效果的影响。结果表明,在基于相位板旋转排布的束匀滑方案中,仅需同时加工多套参数相同的相位板,即可降低相位板的设计、加工难度。此外,该方案的束匀滑效果受激光束相位畸变、相位板排布方式以及空间偏差的影响较小。 展开更多
关键词 激光光学 惯性约束聚变 相位板旋转排布 束匀滑 加工难度
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光束畸变对连续相位板性能的影响 被引量：1
18
作者 李平 马驰 +4 位作者 粟敬钦 贾怀庭 程文雍 周丽丹 景峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1059-1064,共6页
研究了光线追迹和随机相位滤波作为初始相位设计的连续相位板下,光束畸变对连续相位板整形性能的影响。结果表明:随机相位滤波得到的连续相位板相比光线追迹获得的连续相位板,在幅度畸变、离焦的容忍度等方面都有优越性;进一步分析了相... 研究了光线追迹和随机相位滤波作为初始相位设计的连续相位板下,光束畸变对连续相位板整形性能的影响。结果表明:随机相位滤波得到的连续相位板相比光线追迹获得的连续相位板,在幅度畸变、离焦的容忍度等方面都有优越性;进一步分析了相位畸变、对准误差、口径误差等对连续相位板性能的影响,确定了相位畸变是影响性能的首要因素,并且大目标焦斑的畸变宽容度更大,由此引入了波前的相对畸变因子,在所定义的连续相位板性能标准下,波前容忍度为0.5。 展开更多
关键词 连续相位板 初始相位 光束畸变 焦斑整形
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用于光束匀滑的连续相位板设计 被引量：1
19
作者 温圣林 杨春林 +1 位作者 周礼书 许乔 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期91-93,96,共4页
为了满足大型激光装置中驱动源聚焦光斑的均匀光强分布、高能量利用率和小旁瓣等特殊要求,提出了采用追迹法和改进G-S算法相结合的连续相位板设计方法。进一步采用衍射积分方法模拟了该连续相位板的光学性能,计算得到其产生的焦斑具有类... 为了满足大型激光装置中驱动源聚焦光斑的均匀光强分布、高能量利用率和小旁瓣等特殊要求,提出了采用追迹法和改进G-S算法相结合的连续相位板设计方法。进一步采用衍射积分方法模拟了该连续相位板的光学性能,计算得到其产生的焦斑具有类似24阶超高斯分布,其顶部光强均方差σ_(RMS)=0.35%、顶部调制度γ=1.33%、能量利用率η=99.79%。结果表明,该方法不仅具有追迹法计算简单、运算量小的优点,而且克服了G-S算法容易陷入局部最优的缺点。采用该方法设计的连续分布,解决了加工难题,从而也提高了相位板的匀滑性能。 展开更多
关键词 光学设计与制造 连续相位板 追迹法 G—S算法 光束匀滑
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针对离焦曲面均匀辐照的连续相位板设计
20
作者 黄德权 温圣林 +3 位作者 赵曦 张超 姚欣 高福华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B06期459-464,共6页
提出一种针对光强接收面为离焦曲面的连续相位板（CPP）的设计方法，该方法改进了传统的Gerchberg Saxton（Gs）迭代算法，不再以焦面作为设计目标，在每一次的迭代过程中都考虑实际离焦的影响，以离焦面作为设计目标；同时为了解决曲... 提出一种针对光强接收面为离焦曲面的连续相位板（CPP）的设计方法，该方法改进了传统的Gerchberg Saxton（Gs）迭代算法，不再以焦面作为设计目标，在每一次的迭代过程中都考虑实际离焦的影响，以离焦面作为设计目标；同时为了解决曲面设计问题，提出修正重构离焦面上的目标光强函数的方法。模拟计算表明，新的连续相位板设计方法，相对于以焦面作为设计目标的传统方法，可以很好地控制离焦曲面上的焦斑轮廓，得到很高的能量集中度，可满足惯性约速聚变对束匀滑元件相位连续性、光斑包络及能量集中度的要求，较好地解决了离焦曲面上的束匀滑问题。 展开更多
关键词 光学设计 连续相位板 离焦曲面 改进Gerchberg—Saxton算法 惯性约束聚变
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