神光Ⅱ升级装置终端光学组件的排布设计
设计高功率激光装置靶场终端光学组件(FOA)时考虑的重要因素是鬼像对光学元件的破坏。由于神光Ⅱ升级装置(SG-Ⅱ—U)的输出能量高、靶场空间小、鬼像分布情况复杂,导致了终端光学组件的设计难度很高。用自主研发的鬼像控制设计软件对神光Ⅱ升级装置靶场终端光学组件排布进行设计,给出了进行鬼像控制设计时需考虑的设计因素,并对比研究了两种靶场终端光学组件设计方案的优缺点,最后结合神光Ⅱ升级装置的特点,优化设计出神光Ⅱ升级装置靶场终端光学组件的最终排布方案。
静电驱动连续面形微机电系统变形镜的制作
基于三层多晶硅表面加工工艺和自适应光学经验公式,设计并制作了一种静电驱动的16单元连续面形微机电系统(MEMS)变形镜(DM),并用ZygoNewView7300白光干涉仪对样片的静态特性和动态响应特性进行了测试。静态测试结果表明,器件在150 V电压下的最大形变量为0.667μm,相邻单元之间的交联值为9%,镜面位置重复性为10%。动态测试结果表明,器件对正弦驱动信号的响应时间小于30μs,响应曲线近似为一条余弦曲线,谐振频率为36 kHz。该变形镜可用于自由空间光通信、激光光束整形、波前畸变校正、投影显示、生物医学成像和人眼视差校正等重要领域。
衍射光学束匀滑器件的自相关系数与性能参数
根据衍射光学束匀滑器件透过率函数的自相关系数,重新定义了表征衍射光学器件(DOE)焦面光强分布束匀滑性能的两个参数:光能利用率和顶部不均匀性.此种定义是对利用衍射光学器件焦面光强分布的空间频谱进行的性能参数定义的一种近似,对于精细化设计,两种定义计算结果非常吻合;而对于传统设计,两种定义计算结果有较大偏差.当衍射光学束匀滑器件与光谱色散平滑(SSD)技术联合使用时,模拟计算结果表明,对于精细化设计与传统设计,定义的性能参数均能反映衍射光学器件的实际使用性能.
微机电一体化技术在光通信中的应用
1引言 21世纪的通信技术将向宽带方向发展,为此有关专家提出了将光纤连接到户(FTTH)的构想,并充分利用波分复用(WDM)方式对大容量传输用的光网络进行积极的研究.然而要实现FTTH或WDM系统,既需要提高光纤、激光二极管、光放大器和连接器等光学器件的性能并降低成本,又需要以物理的方式转换开关或波长可调滤波器等高功能的光学器件.
用功率谱密度函数评价光学面形中频误差特性
采用二维PSD功率谱密度函数来评价光学元件面形中频波前.而这部分波前误差在传统的分析中被表示为"残余量".它们产生的散射会严重地影响光学系统的成象质量。简要叙述了PSD的计算方法及实验结果。
无衍射光莫尔条纹空间直线度测量的原理与实验
提出用无衍射光和莫尔条纹进行空间直线度测量的技术.无衍射光用作直线基准并照射在一环光栅上.由于无衍射光斑也是一系列环状条纹,因此光栅上将产生莫尔条纹.光栅固定在移动物体上,若运动轨迹偏离无衍射光的中心线,莫尔环就将发生偏离.莫尔环的偏离量数倍于光栅的偏离量,由此产生一放大的二维直线度信号.图像处理技术用于计算莫尔环的中心.理论和实验表明,该方法具有高灵敏度和抗激光漂移的优点.
精密光束偏离装置棱镜组件的光机热分析
以精密光束偏离装置的棱镜组件为有限元模型,进行了光机热集成分析.对棱镜组件的结构强度进行了校核,分析了机械载荷作用下的镜面变形;通过模态分析,给出了装置的动态特性和镜面面形振动幅值的变化情况;最后对棱镜的热弹性变形进行了分析,对棱镜的光学性能进行了评价.结果表明:棱镜组件的最大变形在10nm量级,最大应力为0.403MPa,应力和应变相对于结构的准确度要求和材料的许用应力具有较大的裕度;前后棱镜组件的固有频率都大于550Hz,装置具有良好的动态性能;通过对比棱镜在热-结构耦舍分析和机械载荷下的分析结果,说明热效应对棱镜表面变形的影响远远大干机械载荷的影响。装置使用时必须采取严格的温控措施。
高准确度光束偏转装置的设计与分析
基于矢量折射定理推导了光束经过正交双棱镜后的偏转表达式.给出了装置的主要设计参量;用数值模拟的方法分析了主要误差项,求出了总误差和实际准确度指标.结果表明,光束在水平张角及垂直张角500μrad内可实现准确度优于0.8μrad的偏转,偏离准确度主要受随机误差影响;反映到棱镜转角上的总误差为12.72arcsec,引起的光束偏离误差为0.365μrad。大于系统读数分辨率0.0387μrad,且小于光束偏离准确度指标0.8μrad.
光学表面超精密加工技术
介绍了国内外光学器件超精密加工的各种先进方法,重点阐述了磁流变抛光技术及其抛光机理和关键技术.并对光学超精密加工技术的发展进行了展望.
Z箍缩等离子体X射线椭圆弯晶谱仪
为了测量z箍缩等离子体X射线的空间分辨光谱,利用椭圆聚焦原理,研制了一种椭圆晶体谱仪。以Si(111)椭圆弯晶作为色散分析元件,椭圆的离心率为0.9480,焦距为1348mm,布拉格角范围为30°~54°,谱线探测角范围为54°~103°,探测的波长范围为0.31-0.51nm。设计了半径为50mm的半圆型胶片暗盒,内装胶片接收光谱信号。分析了椭圆的弥散度对光谱分辨率的影响。在“阳”加速器装置上进行摄谱实验,胶片成功获取了氩喷气等离子体X射线的跃迁光谱,实测谱线分辨率(λ/△λ)达300~500,波长与理论值吻合。












