超短脈沖激光時空特性的仿真研究.pdf

1、超短脈沖激光在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有越來越廣泛的應(yīng)用，這也對脈沖激光光學(xué)系統(tǒng)輸出的光束質(zhì)量提出了更多的要求。而光學(xué)系統(tǒng)的面形誤差和裝配誤差對脈沖激光光束質(zhì)量有很大影響。因此對超短脈沖經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)后的光束質(zhì)量進(jìn)行仿真，并且分析誤差產(chǎn)生的影響，對光束質(zhì)量的控制具有重要意義。
　　 脈沖激光的光束質(zhì)量包括時間特性和空間特性兩個方面?？臻g特性主要包括焦斑尺寸，脈沖波前等，而時間特性主要體現(xiàn)在輸出脈沖的時間寬度上。對脈沖時空特性的仿真主

2、要有兩種方法，一是基于菲涅爾衍射理論和麥克斯韋方程組的數(shù)值計算方法，二是基于實際光線追跡和衍射積分相結(jié)合的方法。前者無法處理光學(xué)系統(tǒng)的像差和各種誤差對光束的影響。因此本文采用第二種方法進(jìn)行仿真。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步對面形誤差、裝配誤差的影響進(jìn)行了分析，并設(shè)計相應(yīng)實驗進(jìn)行了驗證。
　　 作為國家自然科學(xué)基金“光學(xué)系統(tǒng)實際誤差對高能短脈沖激光輸出的影響研究”的一部分，本文主要工作內(nèi)容包括面形誤差的Zernike多項式擬合，帶誤差面