光束波前畸变对背光照明连续相位板影响分析

"本文主要探讨了背光照明连续相位板（CPP）在处理光束波前畸变时的宽容度，以及这种畸变对三倍频（351 nm）焦斑整形效果的影响。研究中，通过Zernike多项式模拟了5λ(1053 nm)范围内的离焦、像散、彗差和球差等不同类型的波前畸变，并将这些畸变叠加到使用改进的Gerchberg-Saxton(G-S)算法设计的CPP上。利用快速傅里叶变换计算远场，从而分析波前畸变对焦斑能量利用率、均匀性和尺寸的影响。 实验结果显示，焦斑的能量利用率和尺寸对波前畸变具有一定的宽容度，即使畸变程度与CPP本身的波前畸变相当，两者的变化也控制在5%以内。然而，焦斑的均匀性对波前畸变非常敏感，仅1λ的畸变就可能导致焦斑的均方根（RMS）值从0.325增加到0.45，增加了38.5%，这强调了必须严格控制整个系统的波前畸变以保持焦斑的均匀性。 该研究对于理解和优化激光系统中的波前矫正技术，特别是在高精度光学应用如激光聚变研究中，具有重要意义。通过精确控制波前畸变，可以提高激光能量的利用率，优化焦斑形状，进而提升实验或应用的效果。此外，对于CPP的设计和使用，这项工作提供了重要的参考依据，有助于开发出更适应实际畸变环境的连续相位板，以实现更高效、更稳定的激光整形。" 这篇论文详细分析了物理光学领域中波前畸变对焦斑整形的影响，特别是针对连续相位板的背光照明设置。通过对不同类型的波前畸变进行模拟和分析，揭示了畸变对焦斑性能的关键影响因素，为激光技术及应用领域的研究人员提供了宝贵的理论指导。