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高功率激光装置中的鬼像分析

邓诗涛  
【摘要】:多程放大系统作为一种强激光系统,在鬼像分析与处理方面具有特殊的要求。为了避免高能量密度的激光光斑对系统关键元件造成损伤,有必要对系统中所有的有效鬼像进行全面分析,包括确定它的位置、虚实、所携带的能量以及对关键元件的作用等。 本课题就是以大功率激光装置中由于多次残余反射形成的鬼像为研究对象,从光线光学的基本原理出发,应用近轴光线与空间光线追迹相结合的技术路线,提出一种新型的分析方法和数据结构。实际光线追迹时,加入了一些特殊模块,能对偏心,倾斜,小孔列阵等元件或排布方式进行准确的模拟。假定每条光线都是能量的载体,在通过考察面时,记录下它所携带的能量,最终可得到待分析光学表面上的鬼像分布图,可以形象的了解到考察元件上最容易遭受损伤的部位。加入的大功率激光装置三维显示模块,给分析带来了极大的方便,让用户对所分析的系统以及产生的鬼像有个直观的了解。 本课题所产生的软件能满足多程放大系统不同要求的鬼像分析计算,其分析成果直接应用于激光多程放大系统的设计,对于缩短设计周期、提高光束质量、降低装置造价,具有重要意义及明确的应用前景。


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