中国工程物理研究院激光聚变中心,四川 绵阳 621900
在大型激光系统的运行过程中,为了对相位畸变导致的焦斑分布不均匀进行改善,在光路通常会使用连续位相板(CPP) 来进行远场束匀滑。根据CPP 面型的随机特性,利用统计的方法对位相板与畸变波前相位的叠加特性进行了计算,系统研究了连续位相板对光束波前分布实现控制的机理。从CPP面形的概率密度与远场直方图之间的关系出发,推导了畸变波前通过CPP 后远场光强分布的表达式,从理论上解释了这种束匀滑器件的工作原理及特性。通过数值模拟计算了不同畸变光束经过CPP后的远场直方图,对结果进行比较并分析了不同面型特性对最终束匀滑效果的影响。结果证明:位相板能在焦斑光强上起到卷积滤波的作用,从而实现光束匀滑效果。从原理上解释了CPP 在具有小相关长度时具有更高匀滑效果这一特性,为实际面型设计和优化提供理论基础。另外,应用统计几何光学方法进行分析,可有效降低波前叠加分析的难度。
连续位相板 统计特性 相位叠加 束匀滑 continuous phase plate statistics character phase additive beam smoothing 红外与激光工程
2020, 49(9): 20190515
电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
受视场角限制,由单点探测器构成的外差系统不能充分接收信号光功率。若用阵列探测器代替单点探测器进行探测,可以增大接收视场,从而增强接收的信号光功率。在考虑到热噪声、光电流饱和效应的前提下,对这种阵列探测系统的信噪比进行了分析。结果显示,相对于单点探测系统,阵列系统能较大幅度地提高信噪比。分析结果指出,由于叠加的热噪声存在,当阵列中单元数增加到一定数量后,信噪比不能得到进一步提高。还对非等相位叠加因素对系统性能的影响进行了分析。由于系统输出信号是各探测单元输出信号的叠加,实际应用中不可能实现完全的等相位叠加,通过数值计算,分析了该因素的影响,并指出它可以在硬件设计过程中得到有效控制。
探测器 阵列探测器 饱和效应 信噪比 非等相位叠加 光学学报
2015, 35(12): 1204001