四視窗型交叉光柵橫向剪切干涉系統(tǒng)數(shù)學建模與實驗研究.pdf

1、在慣性約束核聚變(ICF)當中，利用激光或離子束作驅動源脈沖式地提供高強度能量均勻地作用于填裝氘氚(D/T，Deuterium-tritium)燃料的微球靶丸上產生慣性約束聚變。因此D/T冰層的密度均勻性和光學厚度都是實現(xiàn)成功點火的重要參數(shù)。為了獲取這些重要參數(shù)，本文建立了一個新穎的干涉系統(tǒng)，即四視窗型交叉光柵橫向剪切干涉系統(tǒng)(CrossGrating Lateral Shearing Interferometer，CGLSI)。圍繞該

2、系統(tǒng)，本文主要從三個方面展開論述。
　　第一部分對CGLSI進行數(shù)學建模以及對CGLSI中交叉光柵和級次選擇窗口兩個核心組件的重要參數(shù)進行推導。利用光柵方程以及剪切率的定義得出交叉光柵中重要參數(shù)光柵常數(shù)d和剪切率β之間的關系式。利用球面波的復振幅和菲涅爾衍射公式來確定級次選擇窗口上光強分布的表達式。
　　第二部分針對交叉光柵和級次選擇窗口的重要參數(shù)來進行計算機仿真。首先根據(jù)光柵常數(shù)d和剪切率β之間的關系式，以及對剪切率β的限

3、制條件，最終得出光柵常數(shù)的取值為:d=20μm，d=25μm，d=40μm和d=50μm。根據(jù)得出的四個可行的光柵常數(shù)以及級次選擇窗口上光強分布的表達式，最終確定了四種級次選擇窗口以及它們的各項參數(shù)。
　　第三部分是對CGLSI進行原理性實驗研究。依據(jù)第二部分的仿真結果對實驗器件進行設計和加工。在實驗中，選取不同光柵常數(shù)的一維光柵和二維交叉光柵和與之相對應的級次選擇窗口，通過調節(jié)實驗裝置，在CCD上得到干涉圖。對干涉圖進行數(shù)字圖像