四视窗型交叉光栅横向剪切干涉系统数学建模与实验研究

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1、⑧论文作者签名：砬二血指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4．评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：答辩日期：2014．3．4lllilllll11111111111M111111LlllllILllIllI浙江大学研究生学位论文独创性声明Y2580958本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝鋈盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

2、与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：弧勿签字日期：加，妒年乡月，。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：捻扔导师签名：签字日期：k，y年弓月／o日签字日期：纱l啦年弓月l乙月浙江大学

3、硕士学位论文致谢本论文的工作是在导师杨甬英教授的悉心指导和严格鞭策下完成的。杨老师从选题到后续方面的研讨论证，以及具体实验操作等诸多方面都给了我启发性的指导和帮助。在两年半的硕士研究生学习阶段，杨老师以其丰富的专业知识，严谨的治学风范，精益求精的工作态度给以我的科研学>-3不断的鼓励与教诲，不仅是我的硕士学>-7阶段，以至于今后的人生不断谨记的宝贵财富。在完成本论文的过程中，感谢凌疃同学在计算机仿真和实验研究上给予我的大力帮助。感谢曹频同学在三维立体图设计上给予的帮助。还应感谢王道档、田超、王世通三位师兄，张磊、邵卫

4、红等同学与我共同度过充实难忘的硕士研究生学习阶段。最后特别要感谢我的父母，他们含辛茹苦将我抚养成人，给与我做人做事最初的教导。在我漫长的求学历程中，不断给我鼓励和支持，让我永远生活在家庭、亲人的温暖中。孙磊二O一四年一月于浙大玉泉校区浙江大学硕士学位论文摘要在惯性约束核聚变(ICF)当中，利用激光或离子束作驱动源脉冲式地提供高强度能量均匀地作用于填装氘氚(D／T，Deuterium-tritium)燃料的微球靶丸上产生惯性约束聚变。因此D／T冰层的密度均匀性和光学厚度都是实现成功点火的重要参数。为了获取这些重要参数，

5、本文建立了一个新颖的干涉系统，即四视窗型交叉光栅横向剪切干涉系统(CrossGratingLateralShearingInterferometer，CGLSI)。围绕该系统，本文主要从三个方面展开论述。第一部分对CGLSI进行数学建模以及对CGLSI中交叉光栅和级次选择窗口两个核心组件的重要参数进行推导。利用光栅方程以及剪切率的定义得出交叉光栅中重要参数光栅常数d和剪切率∥之间的关系式。利用球面波的复振幅和菲涅尔衍射公式来确定级次选择窗口上光强分布的表达式。第二部分针对交叉光栅和级次选择窗口的重要参数来进行计算机仿

6、真。首先根据光栅常数d和剪切率夕之间的关系式，以及对剪切率∥的限制条件，最终得出光栅常数的取值为：d=20／2m，d=25／．tm，d=40,tim和d=50／．tm。根据得出的四个可行的光栅常数以及级次选择窗口上光强分布的表达式，最终确定了四种级次选择窗13以及它们的各项参数。第三部分是对CGLSI进行原理性实验研究。依据第二部分的仿真结果对实验器件进行设计和加工。在实验中，选取不同光栅常数的一维光栅和二维交叉光栅和与之相对应的级次选择窗口，通过调节实验装置，在CCD上得到干涉图。对干涉图进行数字图像处理后获取干涉

7、条纹对比度，可以发现，无论在一维光栅还是二维交叉光栅情形下，条纹对比度都很高且稳定。从而很好的验证了第一部分数学建模建立交叉光栅和级次选择窗口的合理性，推导出的光栅常数d和剪切率∥之间关系式以及级次选择窗口上光强分布表达式的正确性。同时也验证了第二部分计算机仿真得出的交叉光栅的光栅常数和级次选择窗口各项参数的正确性。关键词：横向剪切干涉系统交叉光栅级次选择窗口光栅常数剪切率IIAbstractIntheInertialConfinementFusion(ICF)，laserorionbeam，actingasdriv

8、ingsource，provideshighenergyuniformlyonthecapsulewhichisfilledwithdeuterium．tritium．SothedensityuniformityandopticalthicknessofD／Tlayerarecrucialparametersforsuccessfulignit