焦线可调光楔列阵系统的研制

针对原形光楔列阵均匀线聚焦光学系统线长不可调的缺点，研制了可连续改变焦线宽纵比的光楔列阵系统，详细分析了它的工作原理，并作了实验验证，得到二者相一致的结果。     

用偏振和有规位相分布抑制线聚焦系统的小尺度不均匀性

研究了一种用以抑制光楔列线聚焦系统在靶面产生的干涉尖端的方法。由这种尖峰引起的小尺度不均匀性对Ｘ射线激光的产生是不利的。利用特殊分布的偏振态和位相，可把尖峰引向更密度伯程度，而且其对比度下降，这将有利于它通过靶物质自身的横向热传导而平滑化。对于四单元的列阵系统，甚至可将尖峰完全消除。     

二维正交光楔列阵大焦斑均匀照明光学测试系统的研究

为了检测列阵式靶面均匀照明光学系统聚焦特性，成功地开发了测定微米量级光强度起伏干涉斑纹投影放大的新技术。报道了测定聚焦不斑一维，二维大尺度不均匀性小尺度干涉斑纹的实验方法，结果及误差分析。     

楔形介质的折射率及楔角的测量

介绍用显微镜测量楔形介质的折射率及楔角的原理和方法，它对物点聚焦而不产生像差和像散，测量精度较高。     

光楔加工检测及测量误差分析

提出了用于光楔加工中楔角检测的一种新型装置及测角系统。结合锗晶体元件的光学特性 ,在综合分析各种测角装置的结构特点后 ,形成了此装置及系统。实际使用中该装置测角性能良好。对测量中可能产生的误差进行了较详细的分析。经过对标准楔块的检测 ,可满足实际使用要求。该装置的特点 :采用多个微动机构 ,在微机控制的细分驱动方式下 ,利用搜索逼近的方法完成对楔角的测量。该装置除用于红外光楔的锗晶体测量之外 ,也可用作其它光学玻璃的角度测量和分度使用     

基于光楔阵列产生光学涡旋阵列的研究

在研究光楔衍射法产生单涡旋的基础上,基于长条形光楔阵列,提出了利用光束阵列衍射产生涡旋阵列的方法.该方法要求光束阵列在平行于光楔边缘方向上的光束间距等于光束直径的整数倍.利用超精密机床采用一体化加工法加工了光楔阵列元件,验证了该方法的可行性.利用空间光调制器快速灵活调整光束阵列的优点,搭建了借助空间光调制器加载达曼光栅衍射产生所需光束阵列的实验光学系统.针对光束阵列与光楔阵列的匹配问题,研究了达曼光栅掩模图基本单元对光束阵列的调控,获得了可调结构的光束阵列.实验产生了拓扑荷一致的光学涡旋阵列,与仿真结果相一致,证明所提方法的有效性.     

旋转双光楔折射特性与二维扫描轨迹的分析

 为实现旋转双光楔二维扫描的可控操作,利用几何光学和光的标量衍射理论,对双光楔的折光特性进行了数学分析。研究发现：绕固定轴以不同角速度旋转的双光楔可等效为一个折射棱角和主截面都变化的单光楔。以该双光楔系统作为衍射屏,对通过双光楔的光束在观察面的衍射光场分布作了理论分析,得到了夫琅和费衍射下,光束经转动双光楔在像平面上的衍射光斑随转角变化的规律：光斑的横坐标与两光楔转角正弦值的差成正比,纵坐标与两光楔转角余弦值的和成正比。     

楔角参量对角度调谐滤光片反射特性影响的光谱学研究

三端口可调谐滤波器是全光智能交换网络和密集波分复用系统中的核心器件。其反射端口的光谱特性,尤其是反射率和信道隔离度对于滤波器的性能至关重要。角度调谐滤光片因其良好的矩形度和温度稳定性被广泛应用于三端口可调谐滤波器的制备,其反射端口的光谱特性不仅与倾斜入射角度的大小有关,而且与其非平行端面间的楔角参量有关。文章详细分析了楔角参量对非平行角度调谐滤光片的反射率及半宽的影响,仿真计算了楔角参量在不同极性和大小条件下角度调谐滤光片的反射光谱特性,揭示了保持适当的楔角参量和方向性可以改善倾斜入射状态下滤光片的反射光谱特性。设计并制备了楔角为0.8°的楔形角度调谐滤光片,实验证明了当保持楔角方向与倾斜入射方向相同时会严重的劣化透反射光谱的半宽和隔离度,方向相反时则可以改善反射光谱的反射率和半宽指标。通过负楔角参量的引入使得角度调谐滤光片较之高平行度的同类器件具有更高的反射率和信道隔离度。     

计算全息法标定单光楔补偿检测系统误差

单光楔补偿检测法具有良好的适用性、鲁棒性和灵活性,但是在检测光路中存在多种误差耦合,误差解耦困难,影响了单光楔补偿检测的精度和可信度.针对这一问题,本文提出一种计算全息法(Computer Generation Hologram,CGH)标定单光楔补偿检测光路系统误差的新方法.文中首先分析了单光楔补偿检测法系统误差的来...     

基于互补型偏振控制板的多光束叠加特性研究

为满足惯性约束聚变对靶面光场辐照特性的要求,提出利用互补型偏振控制板改变光束内部偏振态,实现多光束消偏振叠加,进而改善聚焦光场均匀性的方案.建立了光束通过互补型偏振控制板进行变换的物理模型,理论分析了互补型偏振控制板影响聚焦光斑偏振特性的原因,比较了互补型偏振控制板与非互补型偏振控制板对聚焦光斑偏振特性及均匀性的影响,并进一步讨论了偏振控制板单元数的选取问题.结果表明:多光束通过互补型偏振控制板后,聚焦光场不再是单一偏振光,而是各类部分偏振光的随机混合;与其他类型双块偏振控制板相比,互补型偏振控制板能实现聚焦光斑的消偏振叠加且效果最佳,使光斑偏振度下降至0.2以下,并能有效地改善光斑的强度均匀性.采用互补型偏振控制板时,单元数对聚焦光斑偏振特性影响不大,但对强度均匀性则存在一定程度的影响,因而在实际工作中应根据应用需求合理选取单元数.     

石英光楔退偏振器研究

本文对石英光楔作为退偏振器的原理、设计及有效性进行了理论分析和实验研究,指出了最佳退偏条件。     

Nonlinear Elastic Waves in a Solid Isotropic Wedge with Defects

The paper presents experimental data for linear and nonlinear elastic waves in an acute-angled wedge made of D16 isotropic polycrystalline alloy with defects. The localization of waves at the edge of the wedge has been studied using laser vibrometry. The velocities of wedge waves have been measured by a pulse method in the frequency range 0.25–1.50 MHz. Measurements have not revealed any dispersion. The second harmonic of the wedge waves has been found. The dependences of the velocity and amplitude of the second harmonic on the amplitude of the first harmonic have been studied. It is noted that nonlinear effects observed in wedge waves may be explained in terms of the Murnaghan classical five-constant theory of elasticity. They are attributed to a defect-induced structural nonlinearity present in the wedge.     

适用于楔形滤光片型光谱成像仪的快速无损数据压缩方法

楔形滤光片型光谱成像仪具有无运动部件、低光机复杂度等优点，是低成本微型化光谱成像仪的一个重要发展方向。不同于传统色散型光谱成像仪，楔形滤光片型光谱成像仪获取的数据是光谱-空间混合调制的图像。针对直接应用CCSDS123进行楔形滤光片型光谱成像仪数据压缩时压缩比较低的问题，结合楔形滤光片型光谱成像仪“谱像混合”、“推扫成谱”的特点，通过定义新的局部差向量，构建了一种低运算复杂度适合硬件实现的快速无损压缩方法WCCSDS123。新的局部差向量中参与计算的像元集合代表的是同一被观测点的光谱信息。WCCSDS123方法首先利用局部和与改进的局部差向量对采样点的值进行预测，再利用预测值与真实值计算预测残差并对其进行整数映射，最后采用采样自适应熵编码对映射预测残差进行编码完成压缩。在6组楔形滤光片型光谱成像仪数据上分别采用WCCSDS123和CCSDS123进行了压缩实验。实验结果表明，与CCSDS123相比，WCCSDS123的压缩比提高了约21.62%，压缩耗时没有明显差异。因此，该方法在提高压缩比同时，继承了CCSDS123复杂度低，易于硬件实现的优点。该方法WCCSDS123具有较低的计算复杂度，能够更加有效地利用空间光谱冗余信息，获得更好的压缩效果，是针对楔形滤光片型光谱成像仪的一种良好的快速无损数据压缩方法。     

倾斜入射楔形薄膜滤光片的透射光谱研究

角度调谐薄膜滤光片因较大的波长调谐特性和良好的矩形度在密集波分复用系统中得到了广泛的应用。在倾斜入射时薄膜滤光片透射光谱的透射率和半宽不仅受到入射角度的影响,还跟滤光片两端面间的非平行度即楔角的大小有关。详细分析了楔角对对滤光片透射率以及半宽的影响,发现适当的楔角和角度取向能够改善倾斜入射状态下滤光片的透射光谱特性。设计制备了楔角为0.8°的楔形薄膜角度调谐滤光片,实验结果证明保持该楔角的方向与倾斜入射角度相同时会严重的劣化透射光谱的透射率和矩形度,方向相反时则可以提高光谱的透射率以及矩形度,并使器件的波长调谐范围增大约10 nm。     

精确放射治疗中改进的楔形挡板剂量修正算法

在精确放射治疗中,精确计算楔形挡板的楔形因子是精确修正加入楔形挡板后剂量值的关键。提出了基于衰减系数法思想的改进楔形野剂量修正算法,首先计算了楔形挡板材料的线性衰减系数,再根据楔形挡板的实际剖面尺寸,建立了线性拟合公式计算射线束穿过楔形挡板的实际厚度,精确计算楔形因子,并以AAPM55号报告提供的45°楔形挡板进行了验证。该方法在保证计算精度的同时减少了大量离轴测量数据,减轻了物理师的负担,可以作为一种有效的楔形挡板修正算法应用于放射治疗计划系统中。     

Analysis of Radiation Phenomena in a Wedge Ended Dielectric Slab Waveguide

Radiation phenomena observed in a wedge shape ended dielectric slab waveguide are analyzed using mode matching technique. The case of transverse electric polarization (TE) being parallel to dielectric slab waveguide is assumed. In order to describe the fields in the wedge region, a stack of dielectric plates is assumed and in each layer the fields are expanded in terms of the mixed spectrum of guided and radiated modes. A similar expansion is used in the constant thickness slab waveguide while in free space medium a continuous-radiation mode expansion is used. Then a mode matching approach is applied, incorporating the orthogonality properties of mixed spectrum modes, in order to compute the wave fields inside the dielectric slab waveguide and wedge medium. Mode matching is achieved by discretizing the continuous radiation mode spectrum leading into a numerically stable solution provided a sufficient large number of points are used to convert integrals into finite summations. Numerical computations are carried out for various wedge geometries and shapes including linear and exponential profiles.     

Diffraction Pattern Observed in Shadow Region of Thin Wedge

Diffraction patterns of wedges are studied with special attention to the finish of the samples. We assume that the sharply finished vertex should generate two hemispherical waves by the end effect of the cylindrical waves issued from two sides of the wedge under illumination of the coherent light. It is found that the assumption is valuable to the investigation of the diffraction pattern appearing in the shadow region of the wedge.     

楔条形阳极探测器位置灵敏的理论计算

通过对楔条形阳极探测器位置灵敏坐标计算公式的推导,证明了楔形和条纹分布面积所对应的级数是等差级数.分析了楔形底宽和条纹宽度等差系数这两个设计参量对探测灵敏度的影响.研究了电极电容的电容性耦合效应对位置灵敏的影响,通过对楔条形阳极探测器坐标计算公式的修正,可在不影响分辨率的前提下有效地消除电容性耦合效应所产生的扭曲变形.