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  1. 利用波前整形和激光散斑对比度分析检测运动物体通过散射介质的相对速度变化

  2. 通过散射介质成像已经成为现代光学成像领域的主要挑战。 近来，已经报道了基于波前整形的通过散射介质成像。 然而，尚未对将基于光学记忆效应的迭代波前整形技术应用于通过散射介质的运动物体的速度估计进行清晰的研究。 在此，我们提出将迭代波前整形技术与激光散斑对比度分析方法相结合，以通过散射介质检测运动物体的相对速度变化。 进行了幻影实验以验证我们的方法。

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  1. 基于相位调制的单次曝光波前测量在高功率激光驱动器中的应用

  2. 基于相位调制的迭代算法被用于高功率激光驱动器的波前在线测量和大口径光学元件的离线检测，该算法只需要单幅衍射光斑和一块分布已知的随机相位板，利用图形处理器(GPU)硬件加速后可在30 s 以内完成迭代计算，并且集成后结构紧凑，基本可放置于高功率激光驱动器的任意位置。基于该方法完成了焦斑预测和对比实验，在现有高功率激光驱动器中对种子光的波前分布进行了在线测量，同时实现连续相位板(CPP)的离线检测。相关实验表明，该算法能够用于解决高功率激光驱动器中焦斑预测、波前在线恢复和大口径光学元器件检测的问题，

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  1. 用于高重复频率热容主振荡功率放大器激光系统的波前检测技术

  2. 高重复频率热容主振荡功率放大器(MOPA)激光系统的工作过程一般只持续几秒至几十秒, 在此过程中系统输出光束的波前畸变是动态变化的。采用环路径向剪切干涉(CRWSI)技术对高重复频率热容MOPA系统波前畸变的变化过程进行检测, 并对系统的总体结构进行了设计。搭建了一个简化的实验系统, 采用平凹透镜来代替光放大器产生波前畸变, 并由此对环路径向剪切干涉仪的测量精度进行了验证。结果表明, 实验测量结果与理论计算值之间的峰值误差为7.8%(0.02λ)。

  3. 所属分类：其它

  1. 点衍射球面检测中的斜反射波前像差校正

  2. 针对高精度点衍射球面检测系统中金属反射介质的偏振效应，分析了不同偏振态光束在不同孔径角范围情况下所引入的斜反射波前像差。通过数值仿真，对金属反射介质所引入的斜反射相移曲线特征进行了分析，并以此为基础，提出了相应的斜反射波前像差校正方法。利用高精度球面检测中点衍射干涉仪对所提出的校正方法进行了实验验证，并给出了相关实验结果。结果表明，干涉检测系统中选择不同光束偏振态时，金属反射介质会引入不同的影响，而利用该校正方法可有效减小其斜反射波前像差，校正实验中可将波面面形偏差峰谷(PV)值和均方根(RMS

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  1. 基于功率谱的波前光学抖动分析

  2. 介绍了一种受到视宁限制的光机系统的光学抖动,针对系统波前误差的中高频分量,引入功率谱方法,提出一种波前光学抖动的评价方法并将此方法应用于激光平面波前的实际检测结果,得出了该系统光学抖动的频域特性.该方法可对受视宁限制的光机系统的误差测量与分析有很好的帮助；同时,对光学系统波前质量的评价有一定的指导意义.

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  1. 大口径长焦透镜透射波前的精确测量方案设计

  2. 大口径长焦透镜是高功率激光系统中必不可少的器件之一，随着装置性能提升，对长焦透镜透射波前包括透射峰谷(PV)值、透射均方根梯度(GRMS)值等，提出了详细的定量技术指标需求。根据长焦透镜焦距特别长的特点，提出了利用准直透镜，大幅缩短长焦透镜检测光路距离干涉检测方法。利用Zemax 软件分析了该检测方法的理论误差和调整误差。该检测方法将光路长度由13 m(或33 m)，大幅缩短至约5 m，光路受环境温度梯度、气流、震动的影响大幅降低，干涉结果直接显示透射波前畸变。

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  1. 新颖多用途的基于随机编码混合光栅的四波横向剪切干涉波前传感器

  2. 浙江大学光电科学与工程学院杨甬英教授课题组基于光学衍射理论，提出了一种可用于四波横向剪切干涉波前检测的随机编码混合光栅REHG(Randomly Encoded Hybrid Grating)，其衍射场中只存在两正交方向上的±1级共四个级次，能够高精度、稳定的实现二维横向剪切干涉瞬态波前检测。该研究成果发表在《中国激光》2015年第10期上（DOI: 10.3788/cjl201542.1008006）。

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    • 发布日期：2021-02-23
    • 文件大小：871kb
    • 提供者：weixin_38516706

  1. 基于计算全息元件的大口径非球面透镜透射波前检测方法

  2. 针对大口径非球面透镜透射波前检测, 提出了采用计算全息元件(CGH)作为光路相位补偿元件进行检测的方法。大口径非球面透镜透射波前通常采用球面干涉仪进行检测, 为了达到零位检测的目的, 在光路中往往需要加入相位补偿元件以补偿高阶像差(HOA)。传统的折射式相位补偿元件的精度溯源比较困难, 导致检测数据缺乏可信度。将CGH作为相位补偿元件可达到零位检测的目的。针对大口径非球面透镜的透射波前检测, 设计并加工了相应的CGH作为相位补偿元件, 并与传统的折射式补偿元件进行了对比测试。测试结果表明：两种相

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  1. 基于时域有限差分方法的点衍射波前误差分析

  2. 小孔的直径影响小孔衍射波前的误差，进而会影响点衍射干涉(PDI)检测的精度。基于矢量衍射理论中的时域有限差分(FDTD)方法，精确分析了可见光情况下衍射小孔直径接近以及小于入射光波长时所对应的衍射波前相对于标准球面波的偏离误差。数值仿真结果表明，当小孔的直径为400 nm时，所对应的数值孔径为0.65的衍射波前的误差峰谷值小于1 nm，而误差均方根值小于0.35 nm。随着小孔尺寸的减小，其衍射波前的误差进一步减小。仿真结果原理上验证了小孔点衍射干涉方法用于实现大数值孔径球面的高精度检测的可行性

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  1. 液晶空间光调制器的波前模拟及波前校正

  2. 设计并搭建了一种基于复合型液晶空间光调制器(LC-SLM)的自适应光学原理校正系统，其中一个空间光调制器用于波前模拟，另一个用于波前校正。利用Zygo干涉仪对畸变波前进行了检测，通过程序计算获得了畸变波前的共轭波前，产生了相应的灰度图，将其加载到LC-SLM以进行畸变波前补偿，实现了静态波前校正。计算得到的斯特列尔比由校正前的0.3795增大到0.8268，环围灰度平均值由校正前的382.75增大到1164.5，光斑亮度聚集情况明显改善。相比纯相位空间光调制器，复合型空间光调制器节约了成本，适合

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    • 发布日期：2021-02-11
    • 文件大小：1019kb
    • 提供者：weixin_38679045

  1. 同步辐射压弯准直镜姿态的检测——大曲率半径小口径光斑的波前检测

  2. 提出了利用微小楔角剪切干涉仪测量同步辐射压弯准直镜姿态的方法。利用透镜和针孔产生与同步辐射发散度相同的激光束。通过剪切干涉仪,测量经压弯准直镜输出激光束的平行度,可将准直镜的位置、俯仰角度和镜面曲率皆调整到最佳。该剪切干涉仪结构简单,可根据条纹图样判断光束的平行度,每一幅干涉条纹图样与准直镜的一种姿态对应,因而这种方法能确定准直镜表面各点反射X射线的整体效果。该方法适用于测量波前曲率半径大竖直口径小的光束,不但精度高,而且具有实用价值。

  3. 所属分类：其它

  1. 大口径光学元件波前功率谱密度检测

  2. 波前功率谱密度(PSD)被用于评价惯性约束聚变激光驱动器光学元件在中频区域的波前误差。高功率固体激光装置对大口径光学元件波前质量的要求有别于传统光学系统,要求对波前误差进行较高空间频率的测量。探讨了大口径光学元件波前的高空间分辨率检测技术,采用大口径相移干涉仪作为波前检测仪器,通过傅里叶变换获得波前一维功率谱密度分布。对惯性约束聚变激光驱动器的典型光学元件进行了波前功率谱密度的检测和分析。

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  1. 相位光栅型波前曲率传感器

  2. 研制了一套相位光栅型波前曲率传感器。实验结果表明, 相位型散焦光栅能消除零级衍射光的干扰, 正负一级衍射光的衍射效率达到49%。用相差板引进波前畸变, 进行了波前测量实验。用格林函数算法进行了波前恢复, 并和Veeco检测结果进行了比较。制备的光栅型波前曲率传感器测量结果正确, 峰谷值存在10%的误差, 均方根值存在2%的误差。

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    • 发布日期：2021-02-10
    • 文件大小：516kb
    • 提供者：weixin_38711972

  1. 基于哈特曼-夏克波前传感器的波面拼接检测方法

  2. 提出了一种利用小口径哈特曼-夏克(H-S)波前传感器检测大口径光学系统或元件的波面拼接检测方法。其基本原理是将待测大口径波面划分为多个小口径波面,通过最小二乘法得到各个子波面斜率图相对于基准子波面斜率图的拼接参数,恢复出全孔径波面斜率图,再利用模式法复原出待测波面。建立了全局优化拼接方式的数学模型,并进行实验验证。实验采用一有效口径37.5 mm的哈特曼-夏克波前传感器对一平面反射镜面60 mm的区域进行测试,将拼接波面与利用干涉仪直接测量的全孔径波面对比,其波面残差(RMS)值为0.04

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  1. 大口径连续相位板波前检测

  2. 在高功率激光系统中,大口径连续相位板(CPP)元件是用来进行光束整形的关键衍射光学器件,由于其毫米量级的空间周期、大相位梯度的波前特征,大口径干涉仪无法满足检测需求。提出采用小口径高分辨率干涉仪结合子孔径拼接实现相位板元件透射/反射波前的检测,采用了误差均化的拼接方法,设计了针对圆形孔径的数据融合新算法,研制了子孔径拼接检测装置,实现了一块330 mm×330 mm的连续相位板元件透射波前的检测。实验结果表明,针对其毫米量级的周期,最大可检测到的波前梯度接近3 μm/cm,检测重复性精度优于6

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  1. 五棱镜扫描法检测大口径近红外干涉仪准直波前

  2. 为了保证大口径近红外干涉仪的测试精度,必须严格控制其出射波前的准直性。采用五棱镜扫描系统将干涉仪的出射波前分割成若干个子波前,记录每个子波前在CCD上所成光斑质心的相对位置,计算得到各个子波前的法线方向以重构被测波前,从而实现对出射波前准直性的检测。实验测量了210 mm口径的近红外干涉仪准直物镜水平方向上的出射波前,计算重构了被测波前。分析了实验系统误差对于测试结果的影响。该方法成本低、精度高,特别适用于大口径近红外波前的准直性检测。

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  1. 大口径平板中频波前均方根的测量方法

  2. 在高功率激光系统中，大口径元件的中频波前影响系统的安全运行，中频波前均方根(PSD1)是用来评价中频波前质量的关键参数。由于大口径干涉仪在系统传递函数(STF)上不能完全满足中频波前的检测要求，提出采用小口径高分辨率干涉仪检测的统计分析方法，建立了统计理论模型，分析了测量不确定度。建立了子区域PSD1检测装置，提出了子区域倾斜补偿法，提高了检测精度。理论及实验结果表明针对400 mm×400 mm分析区域，子区域数量设置为4×4，置信水平为95.4%时，测量不确定度为±0.266 nm。该方法与

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  1. 子孔径拼接检测光学系统波前机械定位误差补偿算法

  2. 为了实现大口径光学系统波前子孔径拼接干涉测量，保证子孔径采样数据准确定位，提出了子孔径拼接定位补偿算法。介绍了该算法原理，分析了该算法子孔径定位误差补偿能力。首先根据被检光学系统和子孔径口径大小规划出采样子孔径布局，在子孔径采样装置机械精度误差范围内对子孔径进行拼接，根据所求子孔径定位误差补偿系数和调整误差系数，得到被检全孔径波前，完成大口径光学系统波前的拼接检测。通过仿真验证了该算法的可行性，在机械平移定位精度为1 mm和转动角定位精度为0.5°时，用该算法实验检测口径为200 mm的光学系统

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  1. 照明物镜像差对远场衍射波前质量影响的严格矢量分析

  2. 点衍射干涉仪(PDI)中衍射参考球面波的质量受照明物镜像差和小孔的质量、状态的影响。基于矢量衍射理论，分析计算了可见光经过带像差的照明物镜聚焦后经过有限厚度具有实际电导率小孔板的衍射。分析了照明物镜像差对远场衍射波前质量的影响，确定了PDI检测极紫外光刻(EUVL)元件和系统时的最佳直径大小。分析计算得出，当用PDI检测数值孔经（NA）为0.3的系统时，采用直径大小为800 nm的小孔较为适宜，其衍射波前均方根(RMS)偏差为6.51×10-5λ，强度均匀性为0.812。当用PDI检测NA为0.

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  1. 用于瞬态波前检测的四波横向剪切干涉系统

  2. 为检测瞬态波前的三维分布，提出了一种共光路结构的剪切干涉测试系统。该系统使用棋盘光栅与光阑，将待测波前分解为四支互相错位的波前，这些波前两两相干，最终叠加形成一幅高载频的干涉图。根据光强传输方程以及傅里叶光学理论，建立了剪切干涉测试系统的理论模型，采用傅里叶变换算法提取待测波前。提出了一种剪切量标定算法，通过讨论线性载频的影响因素与光栅的衍射效率，给出了棋盘光栅的具体设计参数。实验搭建了瞬态波前检测装置，实现了自动化高精度测量，波面检测结果的峰谷(PV)值、均方根(RMS)值以及Zernike

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