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1、隨著強激光技術(shù)的不斷發(fā)展及其應(yīng)用的普及,非線性自聚焦效應(yīng)漸漸成為人們的一項研究熱點。強激光自聚焦效應(yīng)的仿真模擬對實際應(yīng)用有著指導(dǎo)性意義。對于大型強激光系統(tǒng),小尺度自聚焦對介質(zhì)帶來的損害以及主光束自聚焦對靶面光斑質(zhì)量的降低都會大大影響系統(tǒng)的設(shè)計、裝調(diào)以及功能實現(xiàn)。對于激光在大氣中的傳輸,探索其成絲效應(yīng)帶來穩(wěn)定傳輸模式對激光雷達等實際應(yīng)用有著重要意義。
本文介紹的內(nèi)容基于相關(guān)研究成果及實驗室工作基礎(chǔ),提出了一種通過迭代法進行光線追
2、跡的仿真方法,并在多種實際情況下將此方法與之前成熟的理論相比較,結(jié)果符合度較高。該方法通過將介質(zhì)大量切片的方式來解決折射率不均勻的問題,通過迭代的方式來解決求解光線方程中遇到的未知參數(shù)問題。此外,本文根據(jù)自創(chuàng)的以元件為基礎(chǔ)的建模方式,對一個實際強激光系統(tǒng)進行建模,并且使用了提出的算法進行仿真,結(jié)果符合預(yù)期。最后,本文根據(jù)研究熱點,對基于維格納分布函數(shù)的仿真方法進行了嘗試,得出了符合預(yù)期的結(jié)果。
光線追跡方法與傳統(tǒng)的光束傳輸法相
3、比,在兼容性方面有較大的提升,并且能夠直觀地顯示光在傳輸中形成自聚焦的過程,適合工程應(yīng)用。此外,由于在仿真過程中不使用近軸近似,該方法對于軸外光線的傳輸仿真更加精確。與其它的光線追跡方法相比,該方法嘗試使用了不同的方式來解決關(guān)鍵的技術(shù)問題,不需要改變求解公式,提升了算法精度的上限。
本文完成的工作包括非線性自聚焦的仿真算法、線性追跡與非線性追跡的結(jié)合、一種能有效提高設(shè)計效率和精度的大型光學(xué)系統(tǒng)建模方式,以及對于維格納分布函數(shù)在
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