大面積光柵的拼接理論研究.pdf

1、近年來，許多大型光學工程都迫切需求大面積光柵，如對解決世界能源危機有重要意義的激光慣性約束核聚變(ICF：Inertial Confinement Fusion)系統(tǒng)而言，能否獲取米量級的光柵己成為影響其成敗的關鍵之一。目前受技術和成本的制約，很難直接加工出大面積光柵，因此有人就提出用已商品化的小光柵拼接出大面積光柵。采用拼接的方法不僅可以降低成本，而且可獲得高質量的光柵，已引起國內外的廣泛關注。 要使拼接后的光柵具有良好的性能

2、，就必須嚴格控制拼接誤差。拼接光柵通常由幾塊小光柵以一光柵為基準拼接而成，所以討論兩塊光柵的拼接具有實際意義。本文針對兩塊光柵拼接過程中存在的五種基本拼接誤差，基于標量衍射理論，建立了拼接光柵的遠場模型，得到不同誤差存在時遠場光強的解析式，由遠場光強分布來判斷拼接誤差。 數(shù)值分析了不同誤差存在時遠場光強分布，由峰值光強是否大于0.9作為評價因子給出了拼接光柵的誤差容限。結果表明，不同誤差存在時拼接光柵的遠場光強分布有差別；遠場光

3、強分布隨縱向、橫向平移誤差的變化呈周期性，當兩種平移誤差滿足一定關系時對拼接光柵性能的影響可互相補償；旋轉誤差對拼接光柵性能的影響比較嚴重，當旋轉誤差為1.7μrad時光強分布有明顯的畸變，且遠場峰值光強降為0.9。當平移、旋轉誤差同時存在時對誤差的容忍度要比單個誤差存在時苛刻。根據(jù)理論分析，對實驗過程中誤差的判斷和控制提出了一些建議。 本論文的工作有助于光柵拼接過程中誤差的監(jiān)測和控制，對ICF“快點火”中的光柵拼接有一定的參考