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1、全内反射照明状态与亚表面损伤可见度的研究Keywords： subsurface damage ；total internal reflection ；polarization目 录1 绪论 11.1 课题的研究背景及意义 11.2 国内外发展现状及趋势 31.3 本篇论文的主要研究内容 82 基于全内反射测量亚表面损伤的原理 102.1 全内反射法测量的原理与装置结构 102.2 全内反射测量方法的理论分析 102.3 本章小结 123 基于全内反射测量亚表面损伤的系统模拟与仿真 133.1 全内反射法仿真模型的建立 133.2 本章小结 194 实验装调与分析 204.1 实验装置准备 2
2、04.2 实验装置装调 204.3 实验现象 214.4 本章小结 22结 论 24致 谢 25参考文献261 绪论1.1 课题的研究背景及意义众所周知，随着社会的发展和人口数量的不断增长，地球所蕴藏的大部分资源与能源将面临枯竭的危险。地球上资源并不是无穷无尽的，目前地球上的大部分可利用的资源和能源正在急剧减少。所以寻找安全的，清洁的、可利用的资源已经成为了各个国家亟需解决的问题。其中，核能就是一个重要的方向。核能由可控激光核聚变产生，核聚变利用氘作为原料，而数据表明，每0.03g氘聚变所产生的能量和300L汽油燃烧所产生的能量基本相同。据估计，海水中所蕴含的氘所能释放的能量足以保证人类上百亿
3、年的能源消耗。在与常见的风能、潮汐能和太阳能等可再生能源比较之后，聚变能源逐渐引起了人们的注意。 :图1.1 NIF基础平面结构图图1.2 哈勃空间望远镜1.2 国内外发展现状及趋势1.2.1 亚表面损伤产生的原理1.3 本篇论文的主要研究内容亚表面损伤的存在严重影响着光学在国防、航空、民用等方面的应用。因此，对光学元件亚表面损伤的控制成为相关领域一项至关重要的技术。本文针对光学元件亚表面损伤的特点，采用了基于光的全内反射原理测量光学元件亚表面损伤的测量方法。通过光学元件的表面粗糙度预测出亚表面损伤的尺寸大小，与全内反射测量方法所得的实验结果比较。基于此本论文主要研究内容包括：1、亚表面损伤测
4、量方法的分析：首先介绍了亚表面损伤产生的机理，然后对测量亚表面损伤的多种方法进行了介绍，并对比了他们的优缺点。2、全内反射技术的分析：对全内反射（TIRM）技术测量亚表面损伤的装置结构进行了介绍，并通过公式分析了全内反射测量亚表面损伤原理和现象。3、照明状态与可见度关系的分析：利用亚表面损伤原理的公式和Matlab构建了照明状态与可见度关系的数学模型，模拟了偏振态、入射角度与亚表面损伤可见度之间的函数关系，并对仿真结果进行分析。4、实验研究：使用全内反射粗定位系统对平面光学待测件进行亚表面损伤检测，观察亚表面的损伤状况，将测量结果与Matlab仿真结果进行分析对比，确定照明状态与亚表面损伤可见度的关系。
