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摘要传统光学很少关注光学元件亚表面损伤的问题，但随着能量的提高，光学元件的亚表面损伤很大程度的制约了航空，军事，能源等高功率激光领域的发展。
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本文主要研究了基于光的全内反射原理获得光学元件亚表面微裂痕信息的一种测量方法。其中主要分析了全内反射状态下检测亚表面裂痕的方法。通过分析照明光源的偏振状态对样品亚表面损伤状态的影响，研究了照明光源以不同入射角度照射样品时相对光强的影响。其次通过原理的分析和公式推导得到各参量之间的关系，并使用Matlab软件仿真出光照强度与偏振态、角度的函数关系。最后通过装调实验装置，观察样品的表面以及亚表面损伤的状况。33024
关键词： 亚表面损伤；全内反射；偏振
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The research of the relationship between the lignting state and the visibility of the subsurface damage under total internal reflection
Abstract
Traditional optical elements paid little concerns over the subsurface damage of the optical elements, but with the increasing energy , the subsurface damage of optical elements has been a factor restricting the development of high-power laser field such as aviation, military, energy, etc on a great scale.
This paper focus on a measure method to obtain the information of subsurface cracks of the optical elements based on the principle of total internal reflection of light. The paper studied the effect on relative intensity of light when the light source illuminates the sample at various incident angles by analyzing the influence of the polarization state of illuminating light source on the sub-surface damage state of the sample. Then the relationship between various parameters was obtained by analyzing the principles and deriving the formulas, and using Matlab simulation to obtain the function relationship between the light intensity, polarization and the angle. Finally, observing the surface of the sample and the state of sub-surface damage by aligning the experiment devices.
Keywords： subsurface damage ；total internal reflection ；polarization
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状及趋势 3
1.3 本篇论文的主要研究内容 8
2 基于全内反射测量亚表面损伤的原理 10
2.1 全内反射法测量的原理与装置结构 10
2.2 全内反射测量方法的理论分析 10
2.3 本章小结 12
3 基于全内反射测量亚表面损伤的系统模拟与仿真 13
3.1 全内反射法仿真模型的建立 13
3.2 本章小结 19
4 实验装调与分析 20
4.1 实验装置准备 20
4.2 实验装置装调 20
4.3 实验现象 21
4.4 本章小结 22
结 论 24
致 谢 25
参考文献26
1 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。