1 电子科技大学 航空航天学院, 四川 成都 611731
2 西南技术物理研究所, 四川 成都 610041
针对小窗口大扫描角要求的光电成像导引头, 在总体设计时按照多学科协同设计与优化(Multidisciplinary Design Optimization, MDO)的设计原则, 通过并行的子空间多方案快速概念设计及排列组合优化, 转化为工程设计的约束条件, 进而指导分配光机系统和伺服稳定系统的设计权重, 并在电子样机上对设计方案进行综合性能动态评估和迭代优化, 最终确定了基于陀螺稳定反射镜物方扫描的方案, 实现了设计指标: 扫描范围-20°~10°(俯仰)/±15°(方位), 窗口面积不超过通光孔径的2倍, 且具有高精度和高动态的稳像能力。挂飞试验获得的图像与地面静态图像一致, 证明了基于MDO对光电稳定平台快速开发的有效性和优越性。
光电稳定平台 总体设计 多学科集成设计与优化 光学设计 EO stabilization platform overall design MDO optical design 红外与激光工程
2018, 47(9): 0918003
1 电子科技大学 空天学院, 四川 成都 610054
2 西南技术物理研究所, 四川 成都 610041
光电设备具备的“猫眼效应”可以将入射的光线沿原路反射, 基于这一现象, 可以将该光学系统作为激光器的一个腔镜构成激光谐振腔。文中计算了“猫眼效应”光学系统作为激光器腔镜的等效反射率。实验中用灯泵Nd:YAG激光器, 角锥棱镜和猫眼光学系统搭建了免调激光谐振腔, 获得了激光振荡, 激光起振的同时, 在猫眼光学系统焦平面不同材质介质上留下烧痕。这种将对方光学系统作为激光器的腔镜, 激光起振即摧毁的构成, 可应用于光电对抗之中实现高效对抗。
猫眼效应 光电对抗 激光谐振腔 角锥棱镜 cat-eye effect electro-optical countermeasure laser oscillator corner cube prism 红外与激光工程
2017, 46(8): 0806002
1 电子科技大学 光电信息学院，成都 610054
2 西南技术物理研究所，成都 610041
日盲区的存在，给近地探测240～280 nm 范围的紫外辐射提供了良好的背景。本文设计了一套成像型日盲紫外探测实验系统。从辐射能量传递的角度出发，借鉴凝视型红外搜索跟踪系统的分析方法，推导了紫外探测系统的探测距离模型。以氘灯为探测目标，在三种典型天气条件下对实验系统进行了探测距离实验。结果表明，采用探测距离模型的计算值和实验测量值有较好的吻合，为紫外探测系统的设计和性能评估提供了重要的理论和实验基础。
成像系统 探测距离 日盲 紫外探测 紫外技术 imaging system detection range solar blind ultraviolet detection ultraviolet technique
1 西南技术物理研究所，成都 610041
2 电子科技大学 光电信息学院，成都 610054
为了研究Cr，Tm，Ho∶YAG激光器输出脉冲能量和晶体温度的关系，利用有限元的方法计算了不同制冷温度和抽运功率情况下晶体内温度的分布，从而分析温度分布对激光实验输出的影响。控制制冷液温度在15℃、重频5Hz时，获得最大能量为217mJ的脉冲输出，斜效率约为1．4%；而重频10Hz时，最大单脉冲输出仅为56mJ，斜效率约为0．9%。结果表明，制冷温度和频率的增加都将大大增加激光的抽运阈值，同时降低输出效率。
激光器 热效应 有限元方法 laser technique Cr Cr Tm Tm Ho∶YAG Ho∶YAG thermal effect finite element method
1 四川大学 光电科学技术系，成都 610064
2 西南技术物理研究所，成都 610041
为了在不增加光学接收窗口数目的情况下提高光纤阵列激光告警器的定向精度，采用了一种新的告警定向算法，该算法将光纤延迟波形图从二维扩展到三维，并基于幅值强度矩阵进行角度解算，同时加入了虚警抑制。实际测试中对定向算法改进前后的告警角度分辨率进行对比，其绝对误差由5°改善到了2°。结果表明，该改进算法可以显著地提高告警器的定向精度。
激光技术 激光告警 定向算法 角度分辨率 光纤延迟线 laser technique laser warning directional detection algorithm angular resolution fiber delay lines
1 电子科技大学 光电信息学院，成都 610054
2 西南技术物理研究所，成都 610041
为了研究日盲型紫外探测中的目标定位，设计了1套紫外探测实验系统。提出了1种基于目标图像的定位算法，通过确定目标在像平面上的位置，计算目标方位角。对系统及算法进行了理论分析和实验验证。以氘灯为目标的紫外光源，探测系统在30m处取得了0．5°的方位角测量精度。结果表明，该定位算法是可行的。这一结果对进一步开展远距离实验、完善系统是有帮助的。
成像系统 目标方位角测量 形心跟踪 日盲 紫外探测 imaging systems target azimuth measurement center tracking solar blind ultraviolet detecting
1 电子科技大学,光电信息学院,四川,成都,610054
2 西南技术物理研究所,四川,成都,610041
理论分析了被动调Q固体激光泵浦的光参量振荡器.利用激光二极管泵浦,Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG激光泵浦的内腔光学参量振荡器,磷酸氧钛钾(KTP)晶体作为非线性晶体,获得了高重复频率,高峰值功率的人眼安全激光输出,改变Cr4+:YAG被动调Q晶体的参数,可获得不同重频不同脉宽的调Q激光脉冲;当Cr4+:YAG晶体初始透过率为T0=80%时,获得了平均功率大于3.8 W,重频约80 kHz的1.572 μm波长信号光输出,脉宽30 ns,脉冲峰值功率达到1.58 kW.
光学参量振荡器 磷酸氧钛钾 被动调Q 人眼安全 Optical parametric oscillator (OPO) KTiOPO4 crystal Passive Q- switch Eye-safe
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610064
2 西南技术物理研究所, 四川 成都 610041
阐述了3～4 μm KTA光参量振荡器(OPO)研究的背景和意义,对目前国内外研究现状和发展趋势进行了分析。对KTA-OPO的相位匹配方式、温度调谐特性以及腔形进行了理论计算分析。同时对KTA-OPO参量设计中应考虑的一些问题如KTA晶体的最佳长度,抽运功率的影响,OPO腔镜的镀膜,OPO谐振腔的结构和腔长、抽运源和OPO之间的模式匹配等进行了讨论。所设计的3～4 μm KTA-OPO,其重复频率为1～40 Hz,脉宽<20 ns,单脉冲能量>30 mJ。
非线性光学 中红外 光参量振荡器
1 电子科技大学,光电信息学院,成都,610054
2 西南技术物理研究所,成都,610041
阐述了"猫眼效应"的基本原理,分析了将"猫眼"目标作为激光谐振腔腔镜,取代普通激光器球面腔镜,获得激光振荡的可能性;计算了 "猫眼"目标作为激光腔镜时的等效反射率,指出利用激光在其焦平面的聚焦特性实现激光干扰的新方法.并在实验中得到证实.
猫眼效应 激光干扰 激光谐振腔 光电探测器
1 电子科技大学,自动化工程学院,四川,成都,610054
2 电子科技大学,光电信息学院,四川,成都,610054
3 西南技术物理研究所,四川,成都,610041
在光纤延迟测向激光告警系统中,光纤延迟线是用来连接光学接收系统和光电转换系统的,起到传输光、延迟光、对光信号进行编码的作用.由于光纤延迟线的长度不同,光学窗口接收到的激光脉冲产生不同的时间延迟,从而实现激光方位信息到时间信息的转变.光纤延迟线的长度对激光告警器的体积、光学损耗、虚警率等因素有着直接的影响,在此利用激光脉冲的相关特性,通过最优化理论对光纤延迟线进行排列组合,提出了光纤延迟线长度编码的优化设计方法,通过对相关理论的分析与计算,得到了一个全向矩阵的排列方式,从而得出了相应的排列原则.按照该原则对光纤延迟线进行排列组合,从理论上得到了最优的光纤延迟线总长度值,为激光测向告警器的优化设计提供了重要的理论依据.
光纤延迟线 矩阵 光学窗口 激光告警 最优化设计 Optical fiber delay lines Matrix Optical window Laser warning Optimization design
