线聚焦滤波器的聚焦特性分析开题报告

1. 研究目的与意义

传统的针孔滤波器由一对正透镜和位于透镜共焦点上的一个滤波小孔组成，激光可以会聚成非常小的一点，所以可作为一个接近于理想的点光源来产生球面波，这对于光学系统是非常有用的；但激光又具有高度的相干性，空中的灰尘，光学元件或激光本身往往有一些散射光会形成干扰，因此要在会聚面上放一小孔，使杂散光不能通过。而由于高功率激光装置中的聚焦光斑强度极大，高功率激光装置中的滤波小孔往往会因此受到强光辐照，导致光路被等离子体堵住。所以我们通过采用四镜型线聚焦滤波器来代替针孔滤波器，通过在滤波系统中加入柱面镜，使得光束的点状聚焦分解成两个方向上的线状聚焦，在一个方向聚焦的同时另一方向没有聚焦或者是没有处于完全聚焦状态，从而大大增加光束的焦斑面积，这有利于减小滤波器的尺寸和降低滤波器中的真空度，从而化解了等离子体堵孔和装置冗长等问题。

本论文要求学生在了解传统针孔滤波器的基本特性和功能的基础上，进一步理解四镜型线聚焦滤波器的特性和应用，利用MATLAB软件完成对四镜型线聚焦滤波器的数学建模，并对其聚焦特性进行对比分析。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1．查阅相关的文献资料，了解传统的针孔滤波器及其基本功能原理，了解四镜型线聚焦滤波器在大型激光系统中的作用；

2．熟悉四镜型线聚焦滤波器的结构组成和主要功能特性；

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

1．查阅国内外与空间滤波有关的资料文献，了解传统的针孔型空间滤波器和新型空间滤波器的结构特性以及基本功能；

2．结合几何光学设计方面的知识，对四镜型线聚焦滤波器的结构和功能进行初步的理论分析；

4. 参考文献

[1] 熊晗，狭缝型空间滤波器的光束传输特性研究[d]. 苏州大学，2014.

[2] hanxiong, xiao yuan, xiang zhang, and kuaisheng zou. performance of asimplifiedslit spatial filter for large laser systems, opt.express 22 (2014)22211–22219.

[3] 万晶, 熊晗, 张翔,等. 基于四柱透镜结构的线聚焦型空间滤波器光束传输特性研究[j]. 光学学报, 2015(9):114-121.

5. 计划与进度安排

一、2022.12.06 — 2022.02.23指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料

二、2022.02.24 — 2022.03.01指导教师下达毕业任务书

三、2022.02.24 — 2022.03.08完成并提交开题报告