【摘要】：隨著激光技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件質(zhì)量要求越來越高。當(dāng)激光照射到光學(xué)元件表面時(shí),其表面粗糙度對(duì)光束的散射損耗隨照射光強(qiáng)度的增強(qiáng)呈指數(shù)增長(zhǎng),嚴(yán)重影響光束的能量集中度,同時(shí)會(huì)降低視場(chǎng)范圍內(nèi)的成像對(duì)比度,光學(xué)元件表面微觀形貌引起的光散射損耗特性受到越來越多的關(guān)注。基于光散射的雙向反射分布函數(shù)(BRDF)檢測(cè)方法是一種便捷、精確的表面微觀形貌的無損檢測(cè)方法。通過對(duì)散射光信號(hào)的采集、分析與處理,探索光學(xué)元件表面微觀形貌與光學(xué)散射特性之間的變化規(guī)律,該方法為建立更全面的表面微觀形貌的散射法的理論體系奠定了基礎(chǔ)。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)光學(xué)元件表面微觀形貌的散射特性進(jìn)行了研究:首先分析了表面微觀形貌的常用統(tǒng)計(jì)參數(shù),研究了粗糙表面散射特性的近似研究方法,分析其適用條件,確定適用于本課題的理論研究方法。其次基于雙向反射分布函數(shù)以及偏振雙向反射分布函數(shù),建立光學(xué)元件表面微觀形貌的散射分布模型,利用Matlab軟件仿真并研究了表面粗糙度、相關(guān)長(zhǎng)度、入射波長(zhǎng)、入射角度等不同因素對(duì)非偏振散射特性的影響;同時(shí)研究相同條件下,入射角度和散射方位角對(duì)偏振散射特性的影響。最后搭建了實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)一系列已知粗糙度的K9玻璃進(jìn)行雙向反射分布函數(shù)散射檢測(cè),并與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。將實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行反演計(jì)算獲得被測(cè)樣件的功率譜密度(PSD)分布,與利用CCI 2000測(cè)量得到的PSD進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析、仿真模型的正確性和可行性,為進(jìn)一步研究更復(fù)雜的微觀形貌的光學(xué)散射特性提供了理論支撐。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2623293