大口径光学元件环境热稳定性的有限元分析

 讨论了靶场光学元件在环境热载荷作用下的变形分析理论和数学描述,采用有限元分析软件ANSYS建立了靶场反射镜的模型,用靶场实测环境温度变化作为载荷,计算得到了反射镜在靶场温度变化0.3 ℃时,垂直镜面方向的变形及其在平行于镜面平面内的转角漂移。结果表明：在当前的温控条件下,光学元件在环境热载荷作用下的变形满足稳定性设计要求。并计算了几种环境温度变化下反射镜的变形和转角漂移。初步的结果表明：环境温度变化与反射镜的转角漂移成正比。     

大口径光学元件环境热稳定性的有限元分析

讨论了靶场光学元件在环境热载荷作用下的变形分析理论和数学描述,采用有限元分析软件ANSYS建立了靶场反射镜的模型,用靶场实测环境温度变化作为载荷,计算得到了反射镜在靶场温度变化0.3 ℃时,垂直镜面方向的变形及其在平行于镜面平面内的转角漂移。结果表明：在当前的温控条件下,光学元件在环境热载荷作用下的变形满足稳定性设计要求。并计算了几种环境温度变化下反射镜的变形和转角漂移。初步的结果表明：环境温度变化与反射镜的转角漂移成正比。     

二元光学元件的偏振特性研究

二元光学元件的偏振特性研究孙炳全，毛文炜（抚顺石油学院１１３００１）（清华大学精仪系１０００８４）二元光学是基于衍射理论而发展起来的新学科，是光学与微电子技术互相渗透、交叉而形成的前沿课题［１－２］．二元光学元件的性能分析及测试技术是二元光学发展中关...     

衍射光学元件的效率研究

衍射光学元件的衍射效率是其在设计和应用时需要重点考虑的因素。用标量理论的方法分析可以得到较高的理论衍射效率。然而,标量理论所作的假定限制了其在高频衍射结构中分析结果的精确性,制作上的局限也降低了实际可能的衍射效率。讨论了标量分析的方法,并说明了怎样结合设计实际来实现对衍射效率的提高。     

体全息光学元件布拉格偏移特性的研究及其应用

本文研究了体全息光学元件的布拉格(Bragg)偏移及补偿特性,得出了在某些调制度下,在偏移布拉格条件下仍可以得到较高的衍射效率的结论.文中也讨论了体全息光学元件布拉格偏移的容忍性并分别讨论了体全息元件布拉格偏移所允许的角度偏移和再现波波长偏移的性质,得出了在大调制度下体全息光学元件的布拉格偏移容忍性大的结论.同时指出实现体全息光学元件高衍射效率的变波长再现的途径,并给出相应的实验结果.     

光学轮廓仪对光学元件表面空间波长回应的研究

在分析光学轮廓仪的空间分辨率和带限功率谱密度函数的基础上，用新测不同要品的大量数据研究了光学元件表面粗糙度测量与光学轮廓仪对表面空间波长的带限顺应关系，对由光学轮廓仪不同带宽限制内测量元件表面粗糙度不同回应所引起的不同偏差的解决办法提出了几点建议。     

二元光学元件衍射效率的逐层分析法研究

提出了一种有效的分析二元光学元件衍射效率的新方法－逐层分析法，并对四台阶二元器件，就蚀刻深度误差和横向对准误差对器件衍射效率的影响进行了详细的分析和讨论，证明了用该方法分析含有横向对准误差的二元光学元件的衍射效率非常简便有效。     

高功率光学元件校正波前的梯度均方根指标

对高功率固体激光装置中,光学元件波前经过变形镜校正后的梯度均方根指标开展了研究。建立了变形镜校正效果的等效分解方法,分析了校正波前的部分相干叠加特性,对校正波前的梯度均方根与焦斑尺寸的对应关系进行了研究。解决了在有变形镜校正时,如何制定元件波前梯度均方根指标的问题。研究结果对高功率固体激光装置的光学元件波前指标制定有指导意义。     

高功率光学元件校正波前的梯度均方根指标

对高功率固体激光装置中,光学元件波前经过变形镜校正后的梯度均方根指标开展了研究。建立了变形镜校正效果的等效分解方法,分析了校正波前的部分相干叠加特性,对校正波前的梯度均方根与焦斑尺寸的对应关系进行了研究。解决了在有变形镜校正时,如何制定元件波前梯度均方根指标的问题。研究结果对高功率固体激光装置的光学元件波前指标制定有指导意义。     

高功率多程激光放大系统的优化设计

利用光束传输模拟程序对高功率多程激光放大系统进行了优化设计, 所用方法和所得结论对高功率激光放大系统的设计有应用意义。     

二元光学元件和新型超分辨光盘读写头的设计研究

本文采用杨-顾相位恢复算法数值模拟设计了一个用于光盘读写头的二元光学元件,并构思了一种新型超分辨光盘读写头,在现有光盘读写头的激光波长处和数值孔径基础上,利用该二元光学元件实现光学超分辨,从而提高光盘存储容量.     

高功率激光器窗口热变形分析的有限元方法

建立了窗口热变形的非稳态数学模型, 采用有限元法计算了普通石英窗口和中心冷却窗口在激光照射下的温度场分布和热变形, 在净吸收功率50W的相同条件下, 普通石英窗口最大热变形为2.4μm, 中央冷却窗口为1.2μm, 计算结果与实验数据相符。     

电子光学透镜的矩形有限元分析

本文用数学方法证明电子光学透镜的变分原理并论述矩形有限元分析方法。给出单元刚度矩阵,产生有限元方程组带状系数矩阵。然后用泛函分析理论工具,讨论有限元近似解的收敛性。在规则边界条件下,本文所给出的方法,比E.Munro的分析方法能显著提高轴上场计算的精确度。     

光学弱相干反射测量系统频谱分析

本文在弱物体近似下从成象系统角度研究了光学弱相干反射测量术,分析了该技术测量时信号的形成机理.结果表明它相当于一线性平移不变系统,具有高通滤波特性,直接测量的是缺陷分布的高频信息.本文的工作为定量分析测量结果及进一步提高空间分辨率提供了理论依据.     

高温超导体指数损耗的有限元数值分析及相关问题讨论

本文从高温超导体的非线性E～J指数关系式出发,分析了热致磁通蠕动模型下其等效电导率的特性,讨论如何建立针对这种非线性电导率的有限元计算模型,然后分别给出计算交流磁化损耗和传输损耗的二维数值仿真模型,模型针对银基Bi-2223带材,施加相应的边界条件可以计算不同物理条件下的交流损耗.分析此数值模型所得到的带材横截面中电流密度分布特点以及交流损耗热功率的值,并与利用相关解析式得到的结果作对比,证明此二维模型完全适用于分析多种复杂物理条件下超导体的交流损耗问题.     

级联放大光纤传输中的调制不稳定性

本文在考虑光纤损耗和级联放大器的情况下,推导出了调制不稳定性的产生条件和增益的普适解析表达式,并利用分立步傅里对数值方法对非线性传输进行了仿真,证明了本文的解析结论的正确性.     

量子化学中有限元法的并行计算

在有限元方法的框架下,将量子化学中的基组展开方法和普通有限元方法结合起来,提出了一个新方案。在曙光1000并行机上,采用新方案,计算了Li₂、LiH、BH分子的基态总能量。新方案在相同计算量下,可获得比普通有限元方法高得多的精度。     

Hα线观测CT-6B托卡马克交流运行时的等离子体行为

首次采用光学多道诊断系统，通过Ｈα线的观测，研究了托卡马克交流运行期间等离子体的时空行为。结果发现：在电流过零处，等离子体未完全熄灭，使得电流转换后不需要第二次击穿。等离子体的时空行为与电流波形有关。     

干涉光谱仪动镜四连杆驱动装置的谐振分析

本文利用有限单元法对干涉光谱仪精密动镜驱动装置进行了分析,得到了该装置的固有频率和主振型。