国家自然科学基金(11275166)
- 作品数：3 被引量：7H指数：2
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- 强激光系统光束质量的非线性退化及补偿研究被引量：2
- 2014年
- 为了在强激光非线性传输仿真中综合考虑系统像差等因素,提出了一种基于光线追迹的非线性介质光追方法,并编程实现了线性介质与非线性介质的混合建模。以三片式聚焦系统为例,在系统中加入KDP晶体作为非线性介质,仿真分析了不同激光功率密度下KDP晶体的非线性效应对光束质量的影响。仿真结果表明,当激光功率密度达到1.62×1010 W/cm2时,非线性效应会导致光束质量明显下降。在该仿真结果的基础上提出了在不改变焦面位置的情况下,将元件间隔作为补偿器进行系统优化的方法。优化结果表明,焦斑尺寸较优化前减小2.8μm,规范尺寸下的环围能量提高了16.2%,焦面处的光束质量得到显著改善。
- 张鲁薇李晓彤岑兆丰阮望超罗红妹
- 关键词：非线性光学光线追迹强激光系统光束质量
- 基于线性模型的聚焦光学系统静态公差优化算法被引量：2
- 2017年
- 为了实现聚焦光学系统中元件公差的自动分配,在实验室自主研发的OTS实际光线追迹软件平台构建公差分析模块,并据此完成元件公差的优化.依据光学矩阵理论,以公差的线性模型为基础,从评价函数、元件公差分配和反馈系数三个方面研究公差优化问题,结合蒙特卡罗方法和数值分析,有效的为各光学元件制定了合理的加工公差.采用结合元件敏感度的公差分配方式,根据现存的问题提出自适应优化法,并给出了相应实现方法.搭建了多元件双通光学系统验证实际情况中公差模型的正确性.实例计算表明,该方式使优化平均迭代次数下降了两轮,相比Zemax分析过程,在结果差异不大的情况下总运行时间下降了40%,表明了算法的合理性.整个分析流程对实际的光学系统加工装配具有一定参考价值.
- 王川川岑兆丰李晓彤兰顺杨瑶陈灏
- 关键词：光学设计蒙特卡罗方法
- 基于光线光学的非线性自聚焦现象的仿真分析被引量：3
- 2013年
- 采用光线光学方法对非线性自聚焦现象进行仿真,能够从宏观上直观地体现强激光的传输过程,同时避免采用近轴近似、自相似近似等.本文采用在光传输路径上垂直于光轴切片的方法,将光的非线性传输转化为切片上的光对折射率的调制作用和切片间的线性传输.在切片端面上统计光强后对量化误差进行了抑制,而线性传输过程采用了亚当斯法求解光线方程从而解决了龙格库塔法等不能用于非线性光传输仿真的问题.仿真结果显示,强激光自聚焦在轴上有多个焦点,且第一个焦点的位置随光功率的增大而更靠近入射位置;由于追迹的是实际光线,故可以得到近轴区以外区域自聚焦及成丝(环)的情况,这对于强激光系统安全是有重要意义的.利用已有的同样基于光线追迹方法的光学设计、仿真软件,可以把非线性自聚焦介质和线性介质结合起来,仿真光在实际强激光系统中的传输.
- 阮望超岑兆丰李晓彤刘洋舟庞武斌
