ICF中的光束整形元件設(shè)計(jì)及分析.pdf

1、衍射光學(xué)元件(DOE:Diffractive Optical Elements),可以實(shí)現(xiàn)很多傳統(tǒng)光學(xué)元件無(wú)法完成的功能,是上個(gè)世紀(jì)末開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)重要光學(xué)元件.而均勻照明問(wèn)題(UI:Uniform Iliumination)是當(dāng)前深受關(guān)注的研究方向之一,它在激光與物質(zhì)作用、信息光學(xué)等領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用.SSD(Smoothing by Spectral Dispersion)技術(shù)是上世紀(jì)八十年代末開(kāi)始提出的改善均勻照明的有效方案.

2、該論文主要研究用于解決均勻照明問(wèn)題的DOE的設(shè)計(jì)和SSD技術(shù).均勻照明問(wèn)題對(duì)衍射光學(xué)元件提出了及其苛刻的精度要求,該論文首先通過(guò)對(duì)采樣間隔的研究,指出了實(shí)現(xiàn)DOE設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)精密化的必要性.接著在衍射光學(xué)元件設(shè)計(jì)算法方面,該文介紹了多種適用于DOE設(shè)計(jì)的迭代與優(yōu)化算法及雜化算法;提出了改進(jìn)混合算法,用兩個(gè)隨機(jī)混合因子進(jìn)一步增加了迭代過(guò)程的自由度,并引入優(yōu)化算法中的判據(jù)來(lái)改善迭代算法提高了收斂的效率.通過(guò)應(yīng)用這些方法實(shí)踐了多種DOE方案:離

3、焦KPP(Kinoform Phase Plate)、干涉式RPP(Random Phase Plate)和多臺(tái)階DPP(Diffractive Phase Plate),在較復(fù)雜的入射光穩(wěn)定性和均勻性和現(xiàn)有DOE加工條件下較好的實(shí)現(xiàn)了均勻照明,其效果得到了試驗(yàn)的驗(yàn)證.SSD技術(shù)是避免光束強(qiáng)尖峰對(duì)系統(tǒng)元件的損壞,提高ICF靶場(chǎng)照明均勻度的有效手段.該文闡述了ssD的原理,并通過(guò)計(jì)算給出了加入SSD技術(shù)后靶場(chǎng)能量的分布,并通過(guò)功率譜密度的