缩放模型内光路系统热变形像差研究与波前预补偿

"内光路系统的缩放模型及其热变形像差的波前预补偿" 本文主要探讨了内光路系统中的一个关键问题——热变形像差及其波前预补偿技术。作者通过研究内光路系统的原始模型和缩放模型，结合热传导方程、热弹性运动方程以及光场的角谱衍射理论，深入分析了热变形对光学系统性能的影响。 首先，热变形像差是由于强激光照射导致的光学元件（如反射镜）受热而产生的。当激光入射到反射镜上时，热量会导致镜面形状发生变化，产生像散和离焦等像差。像散主要与激光入射角度有关，角度越大，像散效应越显著。离焦则是因为镜面的热膨胀引起的位置偏差。 在波前预补偿技术应用之前，原始模型和缩放模型的计算结果一致，均显示出热变形主要由像散和离焦两部分构成。然而，实施波前预补偿后，缩放模型的镜面热变形和光学特性与原始模型的匹配度大大提高，这表明预补偿策略有效减轻了热变形对成像质量的影响。此外，两个模型之间的数值反演也得到了很好的实现，证明了缩放模型的可靠性和实用性。 波前预补偿是一种先进的光学矫正技术，它通过对激光波前进行预处理，以抵消热变形引起的像差。通过模拟计算，研究者发现，这种补偿方法可以显著改善内光路系统在高温环境下的成像性能，保持系统稳定性和光学质量。 该研究对于优化高功率激光系统的性能，尤其是在军事、科研和工业应用中具有重要意义，因为这些领域常常需要处理高能量激光导致的热效应问题。通过理解并应用文中提到的热变形分析和波前预补偿技术，可以设计出更耐热、更稳定的光学系统，提高整体系统的精度和可靠性。 这篇文章详细介绍了内光路系统在考虑热变形时的建模方法，强调了波前预补偿在减少热变形像差方面的作用，为高功率激光系统的优化设计提供了理论依据和技术支持。