消色差復(fù)合波片的蟻群算法設(shè)計(jì).pdf

1、常規(guī)的光相位延遲器是由具有雙折射現(xiàn)象的晶體加工而成,由于這些雙折射晶體的雙折射率同波長密切相關(guān),這樣就使得它產(chǎn)生材料的色散現(xiàn)象也就是相位延遲量同波長有著嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,所以說常規(guī)的相位延遲器只能用于單一的波長,不能用于不同波長或者說一個(gè)波段,這樣就給我們的使用過程中帶來了許多的麻煩。于是消色差相位延遲器就應(yīng)運(yùn)而生。
　　消色差相位延遲器削弱了相位延遲量相對(duì)于波長的依賴程度,是一種延遲量與波長無關(guān)的相位延遲器。根據(jù)它涉及機(jī)理的

2、不同,我們把消色差相位延遲器分成全內(nèi)反射相位延遲器和雙折射型相位延遲器這兩大類。消色差復(fù)合波片是復(fù)合式的雙折射型消色差相位延遲器的一種。消色差復(fù)合波片具有易于加工和使透射光束不會(huì)發(fā)生平移等優(yōu)點(diǎn)。我們?cè)趯?duì)國內(nèi)外相關(guān)消色差復(fù)合波片進(jìn)行調(diào)研之后,根據(jù)復(fù)合波片原理及蟻群算法原理設(shè)計(jì)了三元石英l/2消色差復(fù)合波片。本文先根據(jù)蟻群算法的原理對(duì)復(fù)合波片的設(shè)計(jì)建立了蟻群算法的數(shù)學(xué)模型,然后根據(jù)復(fù)合波片技術(shù)要求建立目標(biāo)函數(shù),之后用 c語言編程,通過運(yùn)行程

3、序得到最佳的設(shè)計(jì)參數(shù),然后進(jìn)行理論分析。結(jié)果表明:設(shè)計(jì)出的波長在1000nm-1500nm范圍內(nèi)的l/2消色差復(fù)合波片的偏差在8‰左右,光譜覆蓋范圍和相位延遲精度都有了較大提高。
　　第一章緒論部分主要介紹了消色差相位延器的研究背景以及意義;以及目前設(shè)計(jì)的幾種方法,指明了延遲器優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性。
　　第二章從消色差復(fù)合波片的基礎(chǔ)知識(shí)出發(fā),結(jié)合波片的所具有的缺點(diǎn),分析了溫度對(duì)波片相位延遲量的影響并提出了補(bǔ)償方案;再之后就是分別

4、對(duì)消色差復(fù)合波片(二元和三元)的相位延遲量與相關(guān)參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系利用復(fù)合波片理論和瓊斯矩陣的有關(guān)理論進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo),為后面的設(shè)計(jì)分析做了理論上的準(zhǔn)備。
　　第三章闡述蟻群算法的原理。先結(jié)合自然界中螞蟻尋找食物的過程介紹了算法過程,對(duì)此過程進(jìn)行模擬,建立起蟻群算法的數(shù)學(xué)模型。
　　第四章將蟻群算法原理應(yīng)用到消色差相位延遲器的設(shè)計(jì)中。在第二章三元消色差復(fù)合波片理論的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出目標(biāo)函數(shù),然后根據(jù)蟻群算法進(jìn)行編程,找出目標(biāo)函數(shù)的