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环路径向剪切干涉用于波前畸变检测的研究

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文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1惯性约束核聚变简介

1.1.2 ICF激光驱动器计划

1.1.3 ICF激光驱动器中的波前畸变

1.2激光波前畸变检测技术的研究现状

1.3本文研究内容

第2章现代波前检测技术

2.1现代波前传感技术

2.1.1哈特曼波—夏克波前传感技术

2.1.2曲率波前传感技术

2.2干涉波前测量技术

2.3剪切干涉测量技术

2.3.1横向剪切干涉仪

2.3.2径向剪切干涉仪

2.4波前畸变控制技术

2.5本章小结

第3章空间载波条纹图相位提取方法的研究

3.1空间载波条纹图的相位分析方法

3.1.1正弦拟合法

3.1.2空间卷积法

3.1.3傅立叶变换法

3.2载波频率的选择和波前相位展开算法

3.3采用外推延拓思想对FTM的改进

3.4空间载波条纹图相位提取的数值仿真

3.4.1一维数字信号的数值仿真

3.4.2二维空间载波条纹图的数值仿真

3.5本章小结

第4章径向剪切检测波前的实验研究

4.1畸变波前重建算法

4.2波前检测的实验装置

4.3实验

4.3.1经氢氟酸腐蚀平面窗片的面型检测

4.3.2平凸透镜的面型检测

4.4环路径向剪切干涉系统的分析

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

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摘要

本论文主要研究工作及结论有: 一、阐述激光核聚变系统中波前畸变检测的重要意义,并通过对核聚变系统中激光波前的特点以及当前国内外波前检测技术的分析,对环路径向剪切干涉系统的基本原理以及典型的系统结构进行介绍。 二、分析了傅立叶变换法中可能存在的影响因素,如边缘效应、频域泄漏效应等。对处理过程中一些重要的问题,如载波频率的选择、波前相位的展开等,给出了可行的处理方法。 三、针对传统傅立叶变换法处理光载波干涉条纹图时会有边缘效应产生的问题,提出了一种基于傅立叶变换法的外推延拓方法,从理论上进行了推导。 四、分别对一维数字信号和二维空间载波条纹图进行了数值模拟,采用SPUCF算法,把含有畸变信息的干涉图样与纯载波干涉图样分别重建再相减,移除了载频。 五、搭建了环路径向剪切干涉系统,实验上测量了用氢氟酸腐蚀过的平面窗片和平凸透镜的面形。测量结果与样品面形基本一致,验证了方法的可行性。

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