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基于液晶空间光调制器光束整形的理论算法和实验研究  
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【英文题名】 Theoretical Simulating and Experiment Research of Beam Shaping Based on Liquid Crystal Spatial Light Modulator
【作者】 余湛;
【导师】 杜少军;
【学位授予单位】 国防科学技术大学;
【学科专业名称】 光学工程
【学位年度】 2010
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 国防科学技术大学
【网络出版投稿时间】 2011-06-30
【关键词】 激光光学; 光束整形; GS算法; 模拟退火算法; Zernike多项式;
【英文关键词】 laser optics; beam shaping; GS algorithm; simulated annealing algorithm; Zernike polynomials;
【中文摘要】 激光器输出的光束通常具有特定的强度分布,然而这样的光强分布在实际应用中常常影响系统的能量利用效率。为了提高激光束的利用效率,常常需要将激光输出的光强分布整形为特定的光强分布。本文采用物理光学方法,基于纯相位液晶空间光调制器,对光束整形进行了理论算法和实验方面的研究,主要内容包括以下几个方面: 1、介绍了常用的光束整形方法,包括利用几何光学方法进行光束整形的双折射透镜组,利用物理光学方法进行光束整形的二元光学元件、随机相位板、液晶空间光调制器等,论述了采用液晶空间光调制器进行光束整形的优势。 2、从亥姆霍兹方程和标量衍射理论出发,描述了采用物理光学方法实现光束整形的数学模型,论述了光束整形的物理本质,并为算法研究奠定了理论基础。 3、介绍了用于光束整形的GS算法、模拟退火算法,分析了这两种算法的原理、算法结构和运算步骤。在此基础上,提出了两种算法改进:一种是融合GS算法和模拟退火算法,提出了GSSA算法;一种是从实验验证和实际应用出发,提出了一种结合Zernike多项式的模拟退火算法。 4、对常用的光束整形算法进行了数值模拟和算法比较。采用GS算法和结合Zernike多项式的模拟...
【英文摘要】 The output beam of a laser usually has its typical intensity distribution, whichoften affects the energy efficiency in practical application. To improve the utilizationefficiency of the laser beam, it is required to transform the output laser intensitydistribution into a specific intensity distribution. In this paper, numerical simulationand experimental research of beam shaping are carried out by using pure phase liquidcrystal spatial light modulator(LC-SLM), which are based on physical optics method.The m...
【更新日期】 2011-07-25

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