中国科学院自适应光学重点实验室基金
- 作品数：36 被引量：168H指数：9
- 相关作者：张彬韩开胡小川蔡冬梅贺也洹更多>>
- 相关机构：四川大学太原理工大学中国工程物理研究院更多>>
- 发文基金：四川省科技计划项目山西省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 基于直角锥面变形镜的薄管激光光束质量提升新方法被引量：2
- 2021年
- 针对大遮拦比窄环宽薄管激光光束质量提升需求,提出了一种基于直角锥面变形镜的薄管激光光束质量提升新方法.采用直角锥面实现薄管激光离轴像差的自校正,再利用驱动单元控制直角锥面变形镜的形变来进一步校正残余像差,进而实现对薄管激光光束质量的提升.以48单元直角锥面变形镜为例,利用有限元分析方法建立了直角锥面变形镜的物理模型,分析了直角锥面变形镜对薄管激光畸变波前的校正能力.结果表明,基于直角锥面变形镜的薄管激光光束质量提升新方法能够有效校正大遮拦比窄环宽薄管激光的波前畸变,显著提升薄管激光光束质量.
- 何婷田博宇邱蝶张彬
- 关键词：光束质量自适应光学
- 内通道轴向风速对强激光相位特性的影响被引量：4
- 2016年
- 针对内通道传输过程中激光束相位特性的变化,建立了内通道中光场-流场的耦合仿真模型,通过引入湍流相位屏模拟了内通道中湍流扰动对传输光束波前相位的影响。在此基础上,定量计算了不同轴向风速条件下内通道传输光束的波前相位特性,并结合自适应波前校正模型,分析了激光束经内通道传输后的波前校正效果。研究结果表明,随着轴向风速的增大,激光束波前相位中的高频成分呈现出先增大后减小的趋势,经自适应波前校正后的光束质量也呈现出类似趋势,且当轴向风速约为0.65 m/s时畸变波前中的高频成分最多,经波前校正后的光束质量最差。该模型能够为激光控制系统的设计和性能评估提供一定参考。
- 胡小川贺也洹吴双张彬
- 关键词：传输通道湍流相位特性
- 湍流大气中斜程传输光场的相位特性被引量：2
- 2013年
- 运用功率谱反演法对斜程传输大气湍流扰动相位屏进行了数值模拟。通过建立激光束初始畸变相位模型,从波前峰谷值和波前功率谱密度函数两个方面,对激光束通过大气湍流后的相位特性进行了研究,重点分析了湍流传输距离和天顶角对激光束波前相位分布的影响。研究结果表明:激光束在湍流大气斜程传输后,其波前相位会发生明显畸变,且空间高频相位较低频相位所占比例明显增加;通过湍流后的波前相位与传输距离及天顶角密切相关,传输距离越长,天顶角越大,相位畸变程度越大,高频相位所占比例越多。
- 张晓欣韩开付福兴张彬
- 关键词：天顶角
- 基于量子遗传算法的自由曲面离轴反射光学系统设计被引量：4
- 2021年
- 针对自由曲面离轴反射光学系统的初始结构较少、优化过程复杂的问题,提出了一种基于量子遗传算法的离轴反射光学系统设计方法,即采用量子遗传算法结合像差理论得到高像质的初始光学系统结构,再对其离轴化处理并引入自由曲面,进而设计得到自由曲面离轴反射光学系统。该方法可以方便、快捷地为自由曲面离轴反射光学系统提供像质良好、特定布局的初始结构。以离轴三反系统为例,采用该方法设计了一套工作在可见光波段、视场大小为10°×4°、F数为2的主三镜一体化的自由曲面离轴三反系统。仿真结果表明,该离轴三反系统视场较大、结构紧凑、成像质量良好,其最大RMS波像差为0.048 5λ(λ=0.632 8μm),全视场的调制传递函数(MTF)在50 lp/mm处大于0.9,且一体化集成结构有利于简化系统的对准及装调。
- 缪麟田博宇孙年春张彬
- 关键词：光学设计自由曲面量子遗传算法
- 变形镜结构参数对高功率激光相位特性的影响被引量：11
- 2015年
- 在高功率连续激光辐照下,变形镜(DM)表面产生的热形变会对入射激光引入附加相位畸变,进而降低光束质量。利用有限元分析软件ANSYS建立了变形镜模型,分析比较了变形镜与高反镜热形变的特点,并讨论了变形镜结构参数对入射激光相位特性的影响。研究结果表明:与高反镜相比,变形镜的热形变更为明显;变形镜极头间距越小,热形变带来的高频相位畸变越多;极头长度对高频成分的影响较大,极头长度越短,热形变带来的高频成分越多,因而适当增加极头长度能够降低热形变带来的高频相位畸变;增大极头直径能使高频畸变所占比例有所降低,但会减弱变形镜的校正能力,因而在实际设计时应综合考虑。计算结果可为变形镜的参数优化设计提供一定参考价值。
- 彭家琪胡小川陈丽霞张彬
- 关键词：激光光学变形镜热形变结构参数
- 变形镜部分驱动器断电失效对校正性能的影响被引量：2
- 2021年
- 变形镜在长期工作的过程中,压电陶瓷驱动器因累积疲劳效应会导致其失效,从而导致校正性能的降低。从变形镜的影响函数出发,将失效驱动器的电压置零,采用有限元方法建立变形镜疲劳失效模型,重点分析畸变波前的形态分布、入射光束的类型和驱动器的排布方式等对校正能力的影响。实验结果表明,在部分驱动器失效的情况下,变形镜应当根据高斯型随机畸变波前的形态分布进行失效分析。从低频部分来看,在第1圈驱动器失效的情况下,变形镜对三种入射光束的校正效果几乎相同,当驱动器失效位置在其他圈数时,变形镜对高斯光束的校正效果最差;从高频部分来看,在不同位置驱动器失效的情况下,变形镜对平顶高斯光束的校正效果最佳。
- 谢丽钟哲强张彬
- 关键词：光学器件自适应光学变形镜光束质量
- 阵列光束在湍流大气中传输的光强闪烁研究进展被引量：8
- 2012年
- 相比单束光,阵列光束由于各光束之间互不相干,可以减小大气湍流引起的接收光强起伏。特别在激光照明和通信等应用场合中,非相干合成光束可以明显提高照明均匀性和减小通信误码率。简要介绍了相干合成阵列光束在湍流大气中传输的光强闪烁研究进展。针对非相干合成阵列光束在减小光强闪烁的优势,回顾了非相干合成阵列光束在激光主动照明、星地激光大气通信方面的实验研究结果;详细总结了子光束为不同类型的非相干合成阵列光束的理论研究方法和结果,包括不同波长光、基模高斯光、部分相干高斯光和艾里光。实际中子光束一般为部分相干光,它们互相之间存在相干性。提出了下一步应深入开展研究的问题为阵列光束大气的光强闪烁。
- 吴武明宁禹任亚杰吴毅舒柏宏
- 关键词：大气光学光传播湍流大气光强闪烁部分相干光
- 内传输通道中激光束的相位特性分析
- 针对内通道传输过程中激光束相位特性的变化,建立了内通道中光场-流场的耦合仿真模型。在对内通道气体介质热效应进行分析时,通过引入湍流相位屏模拟了内通道中湍流扰动对传输光束波前相位的影响。从波前功率谱密度的角度出发,分析了不...
- 胡小川贺也洹吴双张彬
- 关键词：传输通道湍流相位特性
- 文献传递
- 畸变波前相位校正效果分析被引量：12
- 2011年
- 以随机相位屏构造波前畸变相位,运用高通滤波的方法模拟变形镜对光束波前畸变相位的校正作用,模拟分析了畸变波前的相位校正效果,定量分析了校正效果与低频相位畸变和高频相位畸变之间的关系,并进一步讨论了变形镜的校正位置对校正效果的影响。研究结果表明:对于给定单元尺寸的变形镜,随着畸变波前中高频相位畸变所占比例的增大,经校正后的远场光束质量明显降低,校正效果也越来越差。此外,光学变形镜所在位置对校正效果存在明显影响,校正效果随校正位置的变化呈现出起伏变化。
- 付福兴张彬
- 关键词：相位校正变形镜高通滤波
- 腔内非均匀增益对DF化学激光器本征模式特性的影响
- 2015年
- 通过对氟化氘(DF)化学激光器腔内气动流场的分析,建立了包括小信号增益系数分布和折射率起伏分布的非均匀增益分布模型,进而分析了化学激光器腔内非均匀增益分布对其模式特性的影响.采用增益介质多层分布法和Fox-Li迭代法,计算了具有非均匀增益分布的DF化学激光器有源腔本征模式分布,并利用功率谱密度(PSD)及Zernike像差系数对无源腔以及有源腔本征模式的相位特性进行了比较分析.研究结果表明:DF化学激光器腔内非均匀增益特性会引起其本征模式分布不均匀性和波前相位高频比例的增加,进而导致激光器输出光束的光束质量明显下降.
- 马雪梅韩开张彬
- 关键词：化学激光器本征模式
