对空间滤波器中的远场模拟转换分析开题报告

 2022-03-07 22:16:27

1. 研究目的与意义

目前人类社会正面临能源危机的困难,人们急需寻找一种可持续的清洁的能源来代替石油、天然气这些不可再生的能源,而应用大型激光系统中实现受控核聚变就是可行的方法之一,其关键装置之一是空间滤波器。随着技术的发展,如今激光的强度已经达到1023W/cm2。由于光路中的瑕疵和灰尘等各种因素,强激光在传输放大过程中会碰到对光束产生非线性增长的中高频调制,使之出现小尺度自聚焦等导致能量局部聚集增强从而破坏光束质量及损伤光学元件的现象。因此在目前的高功率激光器中用于抑制中高频的空间滤波器已经是不可或缺的关键器件,甚至承担着更多功能。空间滤波器由一对共焦的正球面镜和透镜共焦面上的一个滤波小孔组成,通过滤波小孔拦截掉光束中的中高频分量,实现低通滤波从而改善光束的传输质量。然而在不同的系统中采用不同尺寸的光束和不同的光功率入射时,焦斑的强度分布都会不一样。

本文通过模拟和计算,提出一个方法用于模拟不同系统中不同入射功率条件下的焦斑分布。

2. 研究内容和预期目标

研究内容:

1. 首先查阅资料熟悉传统的针孔型空间滤波器和狭缝型空间滤波器的结构组成和主要功能特性;

2. 然后了解远场和聚焦面的概念,联系和区别;了解透镜的远场公式,熟悉远场的空间频谱概念,了解空间频谱的来源,主瓣,旁瓣及其在大型激光系统中的影响,以及空间滤波器的相关作用;

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3. 研究的方法与步骤

研究方法

1.查阅翻译相关参考文献,熟悉传统的针孔型空间滤波器的结构组成和主要功能特性(功能:像传递、滤波、口径匹配);了解其它狭缝型空间滤波器;熟悉针孔型空间滤波器在大型激光系统中的作用。

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4. 参考文献

1. 熊晗,狭缝型空间滤波器的光束传输特性研究[d]. 苏州大学,2014.

2. 刘红婕, 景峰, 左言磊,等. 高功率激光束波前空间频率划分研究[j]. 光子学报, 2006, 35(10):1464-1467.

3. 顾德门. 傅立叶光学导论[m]. 科学出版社, 1985.

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5. 计划与进度安排

2022.12.6 — 2022.2.20

指导教师与学生联系,学生根据要求收集资料

2022.2.20 — 2022.3.05

指导教师下达毕业任务书

2022.3.05 — 2022.3.12

完成并提交开题报告

2022.3.13 — 2022.5.08

进行论文的理论推导和数据处理

2022.4.17 — 2022.4.30

进行中期检查

2022.5.08 — 2022.5.14

完成论文初稿

2022.5.15 — 2022.5.28

根据指导教师的修改意见对论文进行修改

2022.5.29— 2022.06.04

指导教师写出评语,并完成毕业论文评阅

2022.6.05— 2022.06.14

完成论文答辩

2022.12.6 — 2022.2.20

指导教师与学生联系,学生根据要求收集资料

2022.2.20 — 2022.3.05

指导教师下达毕业任务书

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