靶点激光焦斑的偏振匀滑是激光聚变驱动器的关键技术。建立数学模型，对会聚光束中的偏振匀滑进行理论分析。指出该技术在光束远场纵向的匀滑效果，推导激光远场横向分离量和纵向分离量分别与偏振匀滑晶体厚度和倾斜角度的关系。通过数值模拟，给出了激光远场焦斑形态参数与晶体参数之间的关系曲线。结果表明，当晶体厚度和偏转角度取特定范围时，焦斑可以得到最佳的匀滑效果。

提出一种具有光束会聚功能的单层亚波长光栅结构,该结构能实现光束会聚及四路分光。利用严格耦合波分析法和波前相位控制原理设计并优化该亚波长光栅结构,并给出具体相位设计规则。基于有限元软件COMSOL对其进行仿真分析,结果表明,当波长为1550 nm 的横磁(TM)偏振光入射时,该结构可实现四路分束,每束光功率都相等且可实现光束会聚,经计算得到总体透射率为92.670%。该亚波长光栅结构有望在光通信集成以及空间光耦合等领域得到重要应用。

惯性约束聚变激光驱动器中, 熔石英透镜的紫外激光损伤问题一直是限制其负载能力提升的重要因素。对此提出了一种新的大口径光束三倍频构型方案, 将三倍频晶体置于聚焦透镜之后, 在基频光和倍频光的会聚过程中实现和频。大口径会聚光束的入射角度达36.35 mrad, 为满足相位匹配条件, 三倍频晶体采用相位匹配接受角度更大、损伤阈值更高的LBO晶体。理论分析表明, 3块切割角度不同的LBO晶体拼接即可满足会聚光束相位匹配容忍角的要求。原理性实验也验证了该方案的可行性。该构型不仅能规避熔石英透镜的紫外激光辐照, 提升激光驱动器的负载能力, 而且能突破LBO晶体的口径受限问题。

根据振镜转角与光束转角的二倍角关系,推导出扫描指令函数为简谐波时振镜的滞后角瞬态运动方程。在平行光束扫描中,振镜转角与扫描视场角成间接线性关系,望远镜放大倍数越大,则扫描效率越低,振镜滞后角等于视场滞后角。数值计算表明,当平行光束作340 Hz简谐波扫描,且作用距离大于1000 m时,扫描空域内滞后角效应显著,像点外差效率小于阈值20%越来越多。在会聚光束扫描中,振镜摆角直接与扫描系统覆盖视场角近似成线性关系,其比例常数与振镜的相对位置有关,通过合理地设计振镜的相对位置,可以大大提高系统的扫描效率,数值计算表明:当会聚光束做340Hz简谐波扫描以及作用距离为3000 m时,它的最大滞后角约为平行光束扫描的1/19,大大降低了滞后角效应。

分析了利用会聚光束投射的激光三角法在曲面测量中由于离焦造成像斑扩展的各参数影响.并且利用计算机模拟曲线分析了改进方法并给出结论.利用激光三角法测量曲面的分辨率不受曲率变化的影响.

本文推导了任一空间光线经过Wollaston棱镜的相位延迟公式,分析了特殊情况下会聚光束经过棱镜的相位延迟分布。