激光光束的整形技术 被引量：24

1

作者 林勇 胡家升 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1-4,共4页

本文简要概括了激光光束整形技术的发展和研究现状。就几种典型的光束整形技术,如非球面透镜组整形、微透镜阵列整形、衍射光学元件整形、双折射透镜组整形、液晶空间光调制器和圆锥镜等整形技术作了分类评述和讨论。介绍了各种整形的... 本文简要概括了激光光束整形技术的发展和研究现状。就几种典型的光束整形技术,如非球面透镜组整形、微透镜阵列整形、衍射光学元件整形、双折射透镜组整形、液晶空间光调制器和圆锥镜等整形技术作了分类评述和讨论。介绍了各种整形的技术特点和实现方法,指出了这些整形技术尚待解决的一些问题,并展望了它们的可能应用领域和发展前景。 展开更多

关键词 光束整形 高斯光束 强度分布均匀化 长焦深

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挤压膨化技术及设备的现状与发展 被引量：14

2

作者 魏宗平 《宝鸡文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2000年第2期157-160,共4页

讨论了我国挤压膨化技术及设备的现状 ,分析了挤压膨化技术的发展前景 。

关键词 挤压膨化 设备 发展 挤压机 食品

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应用于ICF等离子体诊断系统的长焦深光学元件设计 被引量：3

3

作者 姚欣 温圣林 +4 位作者 粟敬钦 袁静 高福华 唐雄贵 郭永康 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1292-1296,共5页

针对惯性约束聚变激光等离子体诊断系统的特殊需求．提出采用对数型轴锥镜来实现长焦深功能，并采用超高斯边缘匀滑、中心切趾及选择合适的器件参数等方法优化了长焦深器件的性能。模拟实验证明，为了得到满足要求的长焦深、小焦斑、小... 针对惯性约束聚变激光等离子体诊断系统的特殊需求．提出采用对数型轴锥镜来实现长焦深功能，并采用超高斯边缘匀滑、中心切趾及选择合适的器件参数等方法优化了长焦深器件的性能。模拟实验证明，为了得到满足要求的长焦深、小焦斑、小旁瓣和均匀的轴上及横向光场分布的聚焦光束，对数型轴锥镜的焦深应为3～5mm；元件中心须采用切趾，而且切趾半径应为15～60mm；元件边缘宜采用5阶超高斯匀滑。设计出焦深长达3mm、轴上光强均匀、旁瓣峰值小于中心强度的2％且横向光斑较均匀的长焦深器件，可以满足激光等离子体诊断的要求，并用菲涅耳衍射积分对该元件光场的模拟实验验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 长焦深 轴锥镜 激光等离子体诊断 惯性约束聚变

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实现长焦深的衍射光学元件设计方法 被引量：4

4

作者 林勇 胡家升 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期152-156,共5页

提出了一种设计长焦深小焦斑衍射光学元件的方法.该方法采用ZEMAX光学设计程序,利用能量守恒原理求解目标函数,并综合考虑焦斑大小保持不变的要求,对目标函数进行了修正,通过修正后的函数来约束输出光束在焦深范围内的轴上位置,从而完... 提出了一种设计长焦深小焦斑衍射光学元件的方法.该方法采用ZEMAX光学设计程序,利用能量守恒原理求解目标函数,并综合考虑焦斑大小保持不变的要求,对目标函数进行了修正,通过修正后的函数来约束输出光束在焦深范围内的轴上位置,从而完成衍射光学元件的相位优化,并求得相应的工艺参数.该元件不但可以使激光束具有长焦深和小焦斑,而且还具有可加工性.焦深范围能达到2 mm,焦深范围内光斑半径在5.32～10.48μm变化,与相同参数的传统光学元件相比,焦深增加了8倍,焦斑半径变化很小,而普通光学元件在此范围内最大焦斑半径达到102.9μm.该方法为长焦深元件的设计、加工与制造提供了可行方案. 展开更多

关键词 光学设计 衍射光学元件 长焦深

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折衍混合系统实现长焦深方法研究 被引量：3

5

作者 白临波 李展 +3 位作者 陈波 杜春雷 曾红军 郭履容 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期1-5,共5页

通过对传统能量守恒法设计长焦深元件进行介绍与分析 ,根据衍射元件设计灵活的特性 ,提出了改进的能量守恒法设计方法 ,利用折衍混合系统实现长焦深元件 ,并建立了优化的评价函数分两步对设计结果进行优化。

关键词 折衍混合系统 长焦深 能量守恒法 衍射元件

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用于激光等离子体诊断系统的长焦深透镜 被引量：4

6

作者 温圣林 粟敬钦 +3 位作者 杨春林 郭永康 高福华 周礼书 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1260-1262,共3页

针对惯性约束聚变(ICF)等离子体诊断系统中对长焦深光学元件的要求,采用非线性相位拟合法设计了一块孔径150 mm,焦距450 mm,焦深5 mm的长焦深球面透镜.为了验证该方法的可行性和正确性,制作了一块与设计等F数(通光孔径为80 mm,焦距为240... 针对惯性约束聚变(ICF)等离子体诊断系统中对长焦深光学元件的要求,采用非线性相位拟合法设计了一块孔径150 mm,焦距450 mm,焦深5 mm的长焦深球面透镜.为了验证该方法的可行性和正确性,制作了一块与设计等F数(通光孔径为80 mm,焦距为240 mm)的长焦深透镜,并且测量了平行光经过该透镜后的轴上和横向光强分布.理论和实验结果都表明,采用非线性相位拟合法设计的长焦深透镜可以获得长焦深、小焦斑、小旁瓣的聚焦光束,可以满足诊断系统对长焦深元件的要求. 展开更多

关键词 光学设计与制造 长焦深 非线性相位拟合 球面透镜 激光等离子体诊断 惯性约束聚变

原文传递

同时实现多角度非垂轴面均匀照明的衍射光学器件 被引量：1

7

作者 谭峭峰 严瑛白 +1 位作者 金国藩 邬敏贤 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第5期431-435,共5页

本文利用长焦深器件设计思路 ,提出了通过设计衍射光学器件相位分布使得在三个垂轴面上满足均匀照明要求来间接实现非垂轴面均匀照明的设计方法 ,并完成了同时实现多种角度非垂轴面均匀照明的衍射光学器件设计 .基于爬山法和模拟退火法... 本文利用长焦深器件设计思路 ,提出了通过设计衍射光学器件相位分布使得在三个垂轴面上满足均匀照明要求来间接实现非垂轴面均匀照明的设计方法 ,并完成了同时实现多种角度非垂轴面均匀照明的衍射光学器件设计 .基于爬山法和模拟退火法相结合的混合算法 ,设计了器件的相位分布 ,在 3 0°、45°、5 5°非垂轴面上光斑不均匀性分别为 5 .91 %、4.0 0 %、3 .3 8% .该方法可推广至二维情形 ,实现任意曲面均匀照明的要求 . 展开更多

关键词 非垂轴面均匀照明 长焦深 衍射光学器件

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大焦深数字灰度光刻物镜设计 被引量：2

8

作者 胡思熠 许忠保 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期464-468,共5页

为了提高数字灰度光刻系统的焦深,研究了基于点扩散函数稳定性的光瞳编码优化方法,在此基础上综合考虑系统的成像对比度和分辨率,利用工程计算软件MAPLE和光学设计软件ZEMAX设计了一种分辨率为1μm的含有5区相位型光瞳滤波器的长焦深数... 为了提高数字灰度光刻系统的焦深,研究了基于点扩散函数稳定性的光瞳编码优化方法,在此基础上综合考虑系统的成像对比度和分辨率,利用工程计算软件MAPLE和光学设计软件ZEMAX设计了一种分辨率为1μm的含有5区相位型光瞳滤波器的长焦深数字灰度光刻系统。结果表明,系统调制传递函数表现出离焦不变性,在保证像方分辨率的前提下,系统的焦深被延拓到原有焦深的2.5倍以上,且在整个焦深空间内系统性能与焦点处保持一致,从而提高了光刻系统的工艺容限。所得实验结果与理论分析一致,说明了设计的可行性。 展开更多

关键词 光学设计 长焦深 相位型光瞳滤波器 无掩膜光刻

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利用衍射锥镜降低卫星光通信探测器位置精度要求的方法 被引量：1

9

作者 俞建杰 胥全春 +2 位作者 周彦平 马晶 谭立英 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期3683-3687,共5页

针对卫星光通信系统中接收系统对探测器位置的精度要求,提出利用扩大焦深范围的方法降低探测器的轴向位置精度要求。并根据接收光学天线存在中心遮挡的实际情况,采用切趾圆环对数型衍射光锥实现光束强度的轴向均匀分布。利用能量守恒法... 针对卫星光通信系统中接收系统对探测器位置的精度要求,提出利用扩大焦深范围的方法降低探测器的轴向位置精度要求。并根据接收光学天线存在中心遮挡的实际情况,采用切趾圆环对数型衍射光锥实现光束强度的轴向均匀分布。利用能量守恒法获得了衍射锥镜的位相分布函数和振幅透过率函数。计算机仿真结果表明,利用该光锥实现光强轴向均匀分布的能力远大于普通透镜,它将有效提升卫星光通信系统捕获、跟踪、通信性能的可靠性。 展开更多

关键词 衍射锥镜 卫星光通信 长焦深

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基于非球面镜像差效应的长焦深高斯光束均匀化光学系统设计 被引量：1

10

作者 杨振 郭鑫民 +2 位作者 张建隆 于祥燕 张全 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期320-327,共8页

近红外高斯激光束在强激光与材料相互作用、激光清洗、激光燃烧诊断等热点研究领域中发挥着重要的作用。然而,高斯光束能量分布的不均匀性阻碍了这些领域的深入发展。为提高工作效率和测量精度,实际应用中往往期望光束能量在较大工作距... 近红外高斯激光束在强激光与材料相互作用、激光清洗、激光燃烧诊断等热点研究领域中发挥着重要的作用。然而,高斯光束能量分布的不均匀性阻碍了这些领域的深入发展。为提高工作效率和测量精度,实际应用中往往期望光束能量在较大工作距离内呈均匀分布,但现有光束整形方法无法同时满足长焦深和高激光耐受功率要求。为此,本文基于非球面像差效应提出并设计了一种新型长焦深高斯激光束均匀化光学系统,系统由非球面光束均匀化系统和球面长焦准直系统两部分组成,所有透镜均采用熔融石英并在其表面镀有增透膜,能够实现99.9%的光学系统传输效率。系统工作波段为1064 nm,工作距离为1000 mm,系统总长为135.2 mm,耐受激光功率不小于300 W。设计结果表明:整形后的平顶高斯光束有效焦深为±100 mm,光束均匀性≥95%,会聚角为17.52 mrad,能够满足上述应用场景的实际需求。本文设计的光束整形系统相比于其他激光光束均匀化系统,具有结构简单、易于加工、成本低、焦深长、耐受激光功率高、光束均匀化效果好的特点。 展开更多

关键词 像差效应 长焦深 高斯光束 光束均匀化系统 耐受激光功率

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“孔雀眼”波带片的长焦深特性研究

11

作者 杨静 高峰 +2 位作者 谢世伟 肖啸 杜惊雷 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期190-192,196,共4页

基于能量守恒原理 ,利用追迹法、计算机编码设计了用作长焦深元件的“孔雀眼”波带片。对其作为长焦深元件的两个重要参量———轴向光强分布和沿轴向一定范围内聚焦中心光斑大小的变化进行了模拟分析 ,得出了沿轴向一定范围内聚焦中心... 基于能量守恒原理 ,利用追迹法、计算机编码设计了用作长焦深元件的“孔雀眼”波带片。对其作为长焦深元件的两个重要参量———轴向光强分布和沿轴向一定范围内聚焦中心光斑大小的变化进行了模拟分析 ,得出了沿轴向一定范围内聚焦中心光斑大小基本恒定的结论。进行了实验验证 ,为实际应用这种长焦深元件提供了依据。 展开更多

关键词 “孔雀眼”波带片 焦线 长焦深

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基于折/衍混合原理的长焦深成像物镜消色差方法 被引量：9

12

作者 张慧 丁雪梅 谭久彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1810-1814,共5页

为兼顾成像系统消色差及扩展焦深的特性,提出了一种基于折/衍混合原理的长焦深成像物镜在可见光波段内消色差的方法。通过阐述对数光锥位相结构的特征,讨论了长焦深元件的色散特性,并依据折/衍混合消色差原理,确定长焦深成像物镜中折射... 为兼顾成像系统消色差及扩展焦深的特性,提出了一种基于折/衍混合原理的长焦深成像物镜在可见光波段内消色差的方法。通过阐述对数光锥位相结构的特征,讨论了长焦深元件的色散特性,并依据折/衍混合消色差原理,确定长焦深成像物镜中折射元件与衍射元件位相函数重新分配的原则;位相重新分配后,衍射元件在承担扩展焦深功能的同时增加了部分消色差光焦度,从而使长焦深元件获得消色差特性。理论和仿真分析表明,位相函数重新分配后得到的长焦深元件在中心波长λd(587 nm)时的轴向光强分布与原长焦深元件一致,而在波长为λF(486 nm)、λc(656 nm)时的轴向光强分布区域重合,即在保留焦深扩展特性的同时,有效地校正了其在可见光波段内的初级色差。 展开更多

关键词 折/衍光学系统 长焦深成像物镜 消色差 能量守恒

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折-衍混合长焦深光学元件的焦深特性 被引量：1

13

作者 张慧 丁雪梅 谭久彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期64-70,共7页

分析了基于能量守恒法获得的对数光锥位相函数的特点,建立了长焦深元件焦深与系统f/#及衍射元件浮雕深度间的函数关系,基于菲涅耳衍射公式分析了参数不同时元件的轴向光强分布规律。仿真结果表明:在给定波长及焦距的条件下,折-衍混合长... 分析了基于能量守恒法获得的对数光锥位相函数的特点,建立了长焦深元件焦深与系统f/#及衍射元件浮雕深度间的函数关系,基于菲涅耳衍射公式分析了参数不同时元件的轴向光强分布规律。仿真结果表明:在给定波长及焦距的条件下,折-衍混合长焦深元件相对同f/#的球面折射透镜的焦深扩展倍数取决于衍射元件的浮雕深度,其值越大,焦深扩展倍数越大,焦深内轴向光强分布越接近平顶分布;焦深一定时,小f/#系统更易获得焦深内轴向光强的平顶分布。 展开更多

关键词 焦深 折-衍混合光学元件 长焦深元件

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采用非线性相位拟合法设计长焦深透镜 被引量：2

14

作者 粟敬钦 温圣林 +3 位作者 袁静 刘兰琴 王文义 高福华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1842-1845,共4页

针对惯性约束聚变(ICF)激光等离子体诊断系统应用的需求,提出一种采用非线性相位拟合法设计单透镜代替理想对数轴锥镜的方法。对所要得到的球面透镜与理想对数轴锥镜的相位进行拟合,求解得出所需要的球面透镜参量。设计了用于激光等离... 针对惯性约束聚变(ICF)激光等离子体诊断系统应用的需求,提出一种采用非线性相位拟合法设计单透镜代替理想对数轴锥镜的方法。对所要得到的球面透镜与理想对数轴锥镜的相位进行拟合,求解得出所需要的球面透镜参量。设计了用于激光等离子体诊断系统的长焦深透镜,并对透镜的焦深、轴向光场均匀性、横向均匀性、焦斑旁瓣等指标进行分析。数值分析结果表明,长焦深透镜具有与理想对数轴锥镜相同的相位分布,焦深、轴向光场均匀性、横向均匀性、焦斑旁瓣均符合设计要求,验证了非线性相位拟合法的正确性。 展开更多

关键词 光学设计与制造 长焦深透镜 非线性相位拟合 对数轴锥镜

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