检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：奚加超国防科技大学

学位级别：硕士

光纤激光器具有光束质量优良、结构紧凑、转换效率高、热管理方便等优势,在工业、国防、医疗等领域有广泛应用前景。但是由于热损伤、非线性效应、模式不稳定及泵浦源亮度等因素的影响,单台光纤激光器的输出功率存在极限。实现光纤激光... 详细信息

光纤激光器具有光束质量优良、结构紧凑、转换效率高、热管理方便等优势,在工业、国防、医疗等领域有广泛应用前景。但是由于热损伤、非线性效应、模式不稳定及泵浦源亮度等因素的影响,单台光纤激光器的输出功率存在极限。实现光纤激光相干合成可以达到在保持高光束质量的情况下同时提高激光输出功率的目的,扩展合成路数是相干合成的一个重要研究方向。本文选取大阵元数量光纤激光相干合成作为研究对象开展相关理论和实验研究。论文的研究内容主要包括以下几个方面:1.从光纤激光阵列光束发射系统的理论模型出发,进行了光纤激光阵列光束相干合成系统的理论研究,为大阵元数量光纤激光阵列相干合成系统参数选取提供理论依据。基于广义的惠更斯-菲涅尔原理,理论上分析了大阵元相干合成远场光强分布函数,并使用快速傅里叶算法进行了数值仿真。2.基于大阵元相干合成系统的理论分析搭建制作了最多可用于127路光纤激光阵列相干合成的光纤激光准直器阵列,并制作了相应的相位控制模块,搭建起了一整套的大阵元相干合成实验系统。3.基于大阵元相干合成系统提出分组组束方案,研究了分组拼接对相干合成的效果的影响,仿真结果表明,可以在不大幅度降低相干合成效果的情况下降低制作难度与成本,具有较强的可行性。4.设计并搭建了基于MOPA结构的光纤激光阵列相干合成实验系统,进行了七路、十九路、三十七路、六十路光纤激光相干合成实验。在实验中,施加锁相控制后,可以在远场形成稳定的干涉条纹,有效的实现了桶中功率的大幅提升,取得了良好的实验效果。5.在圆形子孔径六边密积排列的基础上,对光纤激光分孔径合成的高效拼接方法进行了研究,提出了两种新型单元子孔径拼接方案,计算拟合出两种子口径的能量透过比与截断系数之间的函数关系,并得到了两种新方案截断系数的最优值。在此基础上,利用基模高斯光束作为子光束仿真分析比较了三种子孔径方案的相干合成效果,仿真结果表明,两种新的子孔径拼接方案相比于圆形子孔径正六边形排列填充方案最多能将远场桶中功率占比提升9.2%和13.9%。

关键词：光纤激光相干合成阵列光束 spgd算法相位控制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光子灯笼的大模场光纤激光模式多维控制研究

基于光子灯笼的大模场光纤激光模式多维控制研究

引用

作者：李长锦国防科技大学

学位级别：硕士

具备输出模式可调的高功率激光器是光纤激光发展的重要方向。大模场光纤能够提高光纤激光器中非线性效应阈值,但也面临高功率下模式难以控制的挑战。如果在高功率条件下可实现模式可控输出,大模场光纤支持多种模式的特性将为模式输出提... 详细信息

具备输出模式可调的高功率激光器是光纤激光发展的重要方向。大模场光纤能够提高光纤激光器中非线性效应阈值,但也面临高功率下模式难以控制的挑战。如果在高功率条件下可实现模式可控输出,大模场光纤支持多种模式的特性将为模式输出提供更多的选择。光子灯笼是一种具有模式选择功能的相干合束器。结合自适应控制技术,光子灯笼有望解决大模场光纤中模式控制困难和光束质量退化的难题。本文从光子灯笼结构设计和控制策略出发,对基于光子灯笼的自适应模式控制系统开展了仿真和实验研究,主要工作如下:1.基于光束传输法,研究了光子灯笼内模式传播的规律。按照通信用光子灯笼的设计原则,仿真得到了3×1和6×1光子灯笼的传输矩阵;提出了优化的7×1光子灯笼的几何结构参数,计算得到其传输矩阵,为后续实验提供了良好的基础。2.优化控制策略,大幅提升了模式控制的收敛速度和精度。结合输出光场的特性和仿真得到的传输矩阵,计算得到输入光场的初始振幅参数;针对6个低阶线性偏振模式,本文仿真对比了随机振幅控制、同等振幅控制和启发式控制策略的控制效果,验证了基于传输矩阵启发式控制策略的优势。对于桶中功率的评价函数,仿真对比了最小化中心桶中功率和最大化偏心桶中功率对于控制LP11模式的效果。3.基于7×1光子灯笼,使用主振荡功率放大方案搭建了百瓦级模式控制实验平台,在输出纤芯直径为30μm（NA=0.08）的大模场光纤中实现了稳定输出LP01模和LP11模,LP01模和LP11的模式占比分别达到96.4%和89.8%

关键词：光子灯笼光纤激光器模式控制 spgd算法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

光束整形和相位校正相关问题研究

光束整形和相位校正相关问题研究

引用

作者：蒋鹏志国防科学技术大学

学位级别：硕士

激光光束质量和近场强度分布是高能激光技术研究者比较关注的两个方面。激光光束质量由于受到激光器本身和传输过程中诸多因素的影响而变差,一般采用自适应光学系统对其进行控制。其中,常规共轭式自适应光学系统在光束控制中得到了较为... 详细信息

激光光束质量和近场强度分布是高能激光技术研究者比较关注的两个方面。激光光束质量由于受到激光器本身和传输过程中诸多因素的影响而变差,一般采用自适应光学系统对其进行控制。其中,常规共轭式自适应光学系统在光束控制中得到了较为广泛的应用。理论研究表明,严格意义上的相位共轭是该系统波前畸变得到完全校正的关键,但实际系统的校正效果受到多方面条件限制。近场强度的非均匀分布在影响激光远场能量集中度的同时,带来非均匀的热变形和较严重的波前畸变,需要对光束强度进行整形,基于随机并行梯度下降算法(spgd)的自适应光束整形是实现此目标的一种有效方法,但整形效果与目标光束尺寸有关。本文工作主要包括两大部分:相位校正的理论模拟和实验研究;基于spgd算法的光束整形改进研究。第一部分工作主要是分析各因素对常规共轭式系统像差校正效果的影响,并提出改进方案。此部分主要包括以下内容:对常规共轭式系统的像差校正理论进行了推导和分析,讨论了影响像差校正效果的多种因素,并进行了数值计算验证;在此基础上,提出了一种波像差校正的改进方案,通过数值模拟,对比分析了相同像差条件下两种方案的校正效果;搭建了相应实验平台,采用双液晶空间光调制器,分别作为波前畸变产生器件和相位校正器件,通过实验初步验证了不同方案的校正效果,并与理论计算结果进行了对比。第二部分工作主要是基于spgd算法的光束整形改进研究。此部分主要包括以下内容:针对目前基于spgd算法的自适应光束整形系统存在的不足设计了改进方案;通过数值模拟和实验研究了改进系统的光束整形效果和对目标光束尺寸的适用性。研究结果表明:此系统在实际目标光束尺寸和最佳目标光束尺寸相差一定范围内均能得到较为理想的整形效果,改进整形系统基本达到了预期的目的。

关键词：激光光学相位校正 spgd算法光束整形

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

光学自由曲面自适应干涉反馈控制算法研究

光学自由曲面自适应干涉反馈控制算法研究

引用

作者：吴金灵安徽大学

学位级别：硕士

光学自由曲面因其具有多自由度的特点,可以更好满足现代光学系统对成像品质、轻量化和微型化的需求,因此应用越来越广泛。随着设计和制造技术的蓬勃发展,检测技术已经成为制约其应用的主要因素。干涉检测由于具有非接触、高精度测量的特... 详细信息

光学自由曲面因其具有多自由度的特点,可以更好满足现代光学系统对成像品质、轻量化和微型化的需求,因此应用越来越广泛。随着设计和制造技术的蓬勃发展,检测技术已经成为制约其应用的主要因素。干涉检测由于具有非接触、高精度测量的特点,在球面、非球面等光学表面的测量中占据主导地位,然而,传统干涉法对自由曲面波前像差的特殊补偿装置难以实现,特别是制造过程中面形不断变化的未知自由曲面,因此具有自适应波前调节能力的自适应干涉测量技术成为研究焦点。与传统自适应光学系统聚焦于远场光强分布不同的是,自由曲面自适应干涉检测中直接得到的是干涉条纹图像,通过分析干涉图即可获得面形信息。但自由曲面产生的干涉图往往比较复杂,有条纹不可分辨甚至缺失区域,这种情况下无法从干涉图中得到相位信息,因此自由曲面自适应干涉法普遍选用无波前传感自适应光学系统,其反馈控制算法至关重要。反馈控制算法旨在提供自适应光学的最优控制信号,以寻找近零干涉条纹。目前使用的反馈控制算法大多存在着收敛速度与收敛率之间的矛盾,算法参数设置也需进行人工干预,因此还需对算法进行深入研究。本文基于自由曲面自适应干涉检测,对自适应光学反馈控制算法进行详细研究。论文具体研究内容为:(1)选取随机并行梯度下降(Stochastic Parallel Gradient Descent,spgd)算法作为反馈控制算法,建立自由曲面自适应干涉检测模型,模拟具有局部大误差和相对小误差的未知自由曲面干涉条纹稀疏化过程。对具有局部大误差自由曲面来说,算法第一步的不收敛率达26%。(2)针对常规spgd算法收敛速度和收敛率之间的矛盾、算法参数设定复杂及参数适应性等问题提出Adam spgd算法。在常规spgd算法中引入动量和自适应增益系数,以达到加快优化速度,避免局部收敛点的目的。仿真表明,与常规spgd算法相比,可节省37%的时间,收敛率可增至99%。另外通过随机改变优化参数增量验证了Adam spgd算法具有较好的参数适应性,在自由曲面实际加工或大批量测试中具有很大的潜力,最后通过实验验证了该方法稀疏干涉条纹的可行性。(3)进一步分析性能评价指标对Adam spgd算法的影响。分别利用干涉图定义的不同区域的像素数和远场强度分布图像定义的平均半径作为算法的性能指标,仿真和实验结果表明,对于具有较大局部误差的自由曲面,按干涉图不同区域构建性能评价指标,可以分区域、分步骤优化,有效地避免了局部收敛。

关键词：光学自由曲面自适应光学干涉条纹 Adam spgd算法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

自适应光学随机并行梯度下降控制算法的研究

引用

长春大学学报 2013年第4期23卷 391-393页

作者：徐友会佟首峰长春理工大学空间光电技术研究所长春130022

随机并行梯度下降算法(spgd)是一种比较有潜力的自适应光学的系统的控制算法,它具有速度快、无需信标光且不需要依赖波前传感器就可以对畸变波前进行校正的优点,近年来受到人们的广泛关注。本文应用zernike多项式模拟大气湍流畸变波前,... 详细信息

随机并行梯度下降算法(spgd)是一种比较有潜力的自适应光学的系统的控制算法,它具有速度快、无需信标光且不需要依赖波前传感器就可以对畸变波前进行校正的优点,近年来受到人们的广泛关注。本文应用zernike多项式模拟大气湍流畸变波前,以32单元变形镜为校正器,利用spgd算法对畸变波前进行了初步校正研究。结果表明,spgd算法可以用于校正波前畸变,且不同的参数如扰动幅值、增益系数的选取都会影响校正的效果,此外本文提出的分段增益方法可以在一定程度上优化该算法。

关键词：自适应光学波前畸变 spgd算法斯特列耳比

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

GD05-002随机并行优化控制算法在激光整形中的应用

GD05-002随机并行优化控制算法在激光整形中的应用

引用

第10届全国光电技术学术交流会

作者：王卫兵赵帅郭劲王挺峰激光与物质相互作用国家重点实验室吉林长春 130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春 130033 中国科学院研究生院北京 100049 激光与物质相互作用国家重点实验室吉林长春 130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春 130033

高斯激光波前分布可看成Zernike离焦项形式,而且高能激光器光学器件的热效应和激光增益的变化引起的波前畸变的最主要成分是离焦,另外,离焦像差也是很多光学系统固有的缺点,所以对离焦形式的波前整形将在激光整形技术中具有重要实际价... 详细信息

高斯激光波前分布可看成Zernike离焦项形式,而且高能激光器光学器件的热效应和激光增益的变化引起的波前畸变的最主要成分是离焦,另外,离焦像差也是很多光学系统固有的缺点,所以对离焦形式的波前整形将在激光整形技术中具有重要实际价值。随机并行优化控制算法可通过控制变形镜驱动单元来达到波前整形目的,基于此特点,分别利用随机并行梯度下降(spgd)和模拟退火(SA)两种随机并行优化控制算法对激光波前离焦项的整形进行了仿真研究,算法收敛速率的仿真结果表明,SA算法明显快于spgd算法;整形效果的仿真结果表明,SA算法和spgd算法几乎一样;变形镜控制电压的仿真结果表明,改进的SA算法可以达到很好的控制能力。因此实际应用中可以优先考虑使用SA算法进行激光整形。

关键词：激光整形 spgd算法 SA算法变形镜仿真

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

随机并行优化控制算法在激光整形中的应用

随机并行优化控制算法在激光整形中的应用

引用

第十届全国光电技术学术交流会

作者：王卫兵赵帅郭劲王挺峰激光与物质相互作用国家重点实验室中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院研究生院

关键词：激光整形 spgd算法 SA算法变形镜仿真

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

大气扰动下利用快反镜实现光束合束

大气扰动下利用快反镜实现光束合束

引用

2015光电防御技术学术研讨会

作者：杨国庆陆君刘立生姜振华王挺峰郭劲中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室中国科学院大学第二炮兵装备研究院

平台抖动和大气倾斜等因素严重影响了激光非相干合束效果,可通过多快反镜校正实现靶面光束重叠。在大气引起光斑扩展的情况下,靶面各个光斑与快反镜一一对应关系难以获取。针对这种情况,选取无模型的优化算法获得快反镜控制参量,spgd算... 详细信息

平台抖动和大气倾斜等因素严重影响了激光非相干合束效果,可通过多快反镜校正实现靶面光束重叠。在大气引起光斑扩展的情况下,靶面各个光斑与快反镜一一对应关系难以获取。针对这种情况,选取无模型的优化算法获得快反镜控制参量,spgd算法由于其快速的收敛特性在无模型的优化算法中得到了广泛的应用。提出利用spgd算法控制快反镜实现多光束合束的方案。在无扰动过程以及静态大气扰动下对合束的效果进行了仿真验证,并利用泰勒的冻结湍流假设仿真得到动态大气扰动。在无扰动以及静态大气扰动的情况下,校正后的归一化评价函数都接近于1,当评价函数等于1时,恰为理想的双光束合束效果。说明保持近衍射极限的光束质量。在动态大气扰动下,校正过程中会出现波动,但最终评价函数的稳定均值仍处在0.93,表明了系统在动态大气下可以成功应用。在三种情况下,方案都能得到一个较理想的结果,从而验证了方案的可行性。

关键词：非相干合束快反镜远场光斑 spgd算法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：