中国科学院西安光学精密机械研究所先进光学仪器研究室,陕西 西安 710119
针对基于旁瓣光束衍射反演的强激光远场焦斑测量无法提取旁瓣图像更外围最小可测信号的问题,笔者提出了基于邻域向量主成分分析(NVPCA)图像增强的旁瓣弱光信号区域波峰参数检测方法。采取的主要优化措施为:首先,将旁瓣图像中的每个像素和它的8邻域像素看作一个列向量,构建一个9维数据立方体,选择主成分分析变换后的第1维数据为NVPCA图像;其次,通过角度变换转化检测对象,检测所有方向上一维旁瓣曲线的各个波峰参数,获得旁瓣弱光信号区域能量的量化分布;然后,搜索每个旁瓣波峰在所有方向上的极大值位置点,连接对应位置点生成每个旁瓣波峰的极大值圆环,计算各极大值圆环的灰度均值;最后,选择大于局域对比度方法(LCM)目标分离阈值且最小的极大值圆环的灰度均值作为整个旁瓣光束的最小可测信号。实验结果表明,采用基于NVPCA图像增强的旁瓣弱光信号检测方法能够从旁瓣图像的第5波峰环分离和提取最小可测信号,动态范围比值提升至原来的1.528倍,各旁瓣波峰参数满足精度要求,为未来大型激光装置强激光远场的精确测量奠定了基础。
远场测量 邻域向量主成分分析 旁瓣光束衍射反演 角度变换 旁瓣波峰参数检测
红外与激光工程
2023, 52(1): 20220281
Author Affiliations
Abstract
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室,上海 201800
2 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所,上海 201800
It is simulated numerically the transmission of beams phase modulated and spectrally dispersed by the unit for smoothing by spectral dispersion put in the laser driver for inertial confinement fusion. The results show that the diffraction spot of a spectrally dispersed beam becomes larger and its near-field uniformity is improved, while there exists area where the intensity is nearly even within the far-field spot. The effects of the main parameters of the electro-optic phase modulator and the grating in the unit on the diffraction characteristics of the beams are further discussed, and it is found that intensity modulation emerges in the far-field spot under some conditions.
光谱色散平滑 光束衍射 近场 远场 smoothing by spectral dispersion diffraction near-field far-field Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2006, 4(1): 60
1 中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥,230029
2 National Synchrotron Light Source, Brookhaven National Laboratory, Upton NY 11973 USA
在利用同步辐射光源的偏振特性进行自旋相关X射线散射及吸收谱实验来研究材料的磁学性质时,需要应用圆偏振光,这就提出了对具有高通量、高偏振度、波长连续可调的圆偏振X射线的需求;另一方面标定实验所用X射线的圆偏振度也成为这一研究领域的关键技术.由于X射线多光束衍射强度与σ场和π场的光程差δ相关,通过测量圆偏振分析晶体的多光束衍射的强度分布,可以获得入射X射线的圆偏振度.实验在美国国家同步辐射光源实验室X25光束线实验站进行,光子能量为7.1 keV的圆偏振X射线由线偏振X射线经过一厚度为0.5 mm、晶面为[111]的金刚石晶体产生.通过测量多光束衍射强度,确定了斯托克斯参量.实验值与X射线动力学理论计算结果能较好地吻合.
同步辐射X射线 相位延迟板 圆偏振度 多光束衍射