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散焦光栅测量光束漂移的光路设计仿真.pdf
第34卷第2期 应 用 光学 V01．34No．2
2013年3月 JournalofAppliedOptics Mar．2013
文章编号：1002—2082(2013)02—0313—06
散焦光栅测量光束漂移的光路设计仿真
高国昌1’2，龙 超2，司 磊1，景春元2
(1．国防科学技术大学光电技术学院，湖南长沙410073；
2．西北核技术研究所，陕西西安710024)
摘要：传统的光束漂移量测量系统利用近、远场测量设备分别测量光束的平漂量和角漂量，结
构复杂、实时性低。散焦光栅焦平面处正、负一级衍射斑的位置变化可同时反映光束的平漂量
和角漂量，为验证该理论、搭建简化的测量系统需要对光路设计进行仿真。基于散焦光栅的成
像机理，利用Matlab软件构建了光束通过散焦光栅的成像模型，仿真结果与理论分析一致；最
后对光栅和透镜等不同光路设计参数与最大漂移量测量幅值的关系进行了模拟。结果表明，在
成像单元约1cm2、短焦透镜焦距约12cm的条件下，为实现漂移量测量精度和可测幅度的最大
mm，散焦光栅与短焦透镜的焦距比为6。
化，散焦光栅需要离轴15
关犍词：散焦光栅；光束漂移测量；仿真分析
中图分类号：TN929．1 文献标志码：A doi：10．5768／JA0201334．0203007
Simulationand ofbeamdriftmeasurementwithdefocus
design grating
GAO Cha02，SI
Leil，JINGChun—yuan2
Guo—chan91～，LONG
of Scienceand ofDefense
(I．CollegeOpto—ElectronicEngineering，NationalUniversity Technology，
410073，China；2．NorthwestInstituteofNuclear 710024，China)
Changsha Technology，Xi’Bn
ofbeamdriftmeasurementneedmeas atnearfieldand
Abstract：Tradition uring
systems always
far are andnon—realtime．Anew ofdriftmeasure—
field
respectively，SOthey complex theory
mentbasedonthelocation ofdiffractionwas wasnot
change spot proposed，whichapplied．
For the and a measurement ofthe
verifyingtheorybuildingpredigested system．thedesign key
besimulated．Basedonthe ofdefoeus mode
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