1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人類對(duì)能源的需求量越來越多，激光慣性約束核聚變(ICF：Inertial Confinement Fusion)的研究對(duì)解決當(dāng)今世界面臨的能源危機(jī)具有重要意義。對(duì)于實(shí)現(xiàn)ICF的激光裝置來說，要求聚焦到靶面的強(qiáng)激光具有很高的均勻性。本論文以研究束勻滑為主要目標(biāo)，對(duì)光束勻滑器件的設(shè)計(jì)、制作和應(yīng)用等相關(guān)問題進(jìn)行了探索。 基于慣性約束核聚變基本原理及其對(duì)激光均勻照明的高要求和我國(guó)神光Ⅲ靶場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)中

2、的光束控制要求，分析了各種光束勻滑技術(shù)的發(fā)展、特點(diǎn)和應(yīng)用概況，并根據(jù)光波場(chǎng)的標(biāo)量衍射理論，提出了束勻滑二元光學(xué)器件位相優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，對(duì)光場(chǎng)分布進(jìn)行離散化，得到了數(shù)值計(jì)算公式。 在分析隨機(jī)相位板對(duì)光束勻滑作用的基礎(chǔ)上，基于人們對(duì)偏振勻滑技術(shù)研究較少的情況，應(yīng)用光波標(biāo)量衍射理論，對(duì)雙折射楔及其陣列勻滑隨機(jī)相位板所產(chǎn)生干涉斑紋的特性進(jìn)行了理論分析和數(shù)值模擬，計(jì)算了當(dāng)光楔在選取不同楔角時(shí)遠(yuǎn)場(chǎng)光斑的二維光強(qiáng)分布，以及具有不同單元數(shù)目的雙折

3、射楔列陣對(duì)光束的勻滑效果，得出單個(gè)雙折射楔具有最佳的勻滑效果，而且其結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，制作也最為容易，在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義。并根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)了隨機(jī)相位板和雙折射楔元件的實(shí)際制作參數(shù)，用光刻方法制作了熔石英基底隨機(jī)相位板，進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)研究。 基于對(duì)二元光學(xué)束勻滑器件各種優(yōu)化算法的分析，為擴(kuò)展傳統(tǒng)光學(xué)變換操作區(qū)域，提出了在分?jǐn)?shù)域使用微光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)光束勻化，并發(fā)展了分?jǐn)?shù)傅里葉型微光學(xué)元件的優(yōu)化設(shè)計(jì)算法。通過理論分析和模擬計(jì)算，將G-