钛合金具有优异的综合性能而被广泛应用于航天、航空、化工、海洋等领域。采用激光熔化沉积技术制备TC4钛合金，研究了成形设备最优光粉匹配，建立了基于熔覆层宏观形貌、稀释率、形状系数等约束条件的成形工艺参数优选方法，通过建立熔覆层临界搭接率模型并通过单因素试验，获得了熔覆层搭接率优选范围。采用优选的工艺参数组合进行TC4钛合金成形，并对其组织和性能进行评价。结果表明：TC4钛合金沉积态低倍组织主要由外延生长的粗大β柱状晶和连续晶间α相组成，其晶内组织主要为针状马氏体α′相，扫描电镜下微观组织内部弥散分布颗粒状次生α相。沉积态纵向显微硬度略大于横向显微硬度，横向抗拉强度和屈服强度均高于纵向而延伸率略低于纵向。横向拉伸断口表现为沿晶断裂特征，纵向拉伸断口表现为塑性断裂特征。采用优选的工艺参数成形得到的TC4钛合金沉积态力学性能优于SAE AMS 4999A标准规定的性能。

TC11钛合金具有轻质、高强等优点,有取代高强钢作为航天主承力构件实现轻量化应用的巨大潜力。采用激光熔化沉积技术制备TC11钛合金,对沉积态TC11钛合金进行双重退火热处理,研究了退火温度对TC11钛合金组织和力学性能的影响。结果表明:TC11钛合金组织沿沉积方向呈柱状晶、等轴晶交替生长的现象,沉积态组织主要包括由沿着晶界集束生长的针状α相组成的魏氏组织以及由晶内α+β相组成的网篮组织;经双重退火后,晶内α相粗化、长径比减小,连续晶界α相出现断续、球化、消失现象;当退火温度为1025 ℃时,晶内组织突变为细网篮组织,晶界重新形成连续α相;经双重退火处理后,TC11钛合金的强度和塑性均显著提升,达到锻件标准;随着退火温度升高,TC11钛合金的强度表现为先降低后升高的趋势,塑性表现为先升高后降低的趋势;随着退火温度升高,TC11钛合金的屈强比先增大后降低,并在退火温度为1010 ℃时达到最大;随着退火温度升高,两相区强度的各向异性小于3%,具有趋近各向同性的特性,塑性的各向异性先升高后降低,并在退火温度为995 ℃时达到最低。

出射激光脉冲能量变化对激光雷达的测量数据有很大影响,需对其进行实时、准确测量。 针对激光雷达出射激光脉宽窄、不易实现高频电路采集的问题,设计了一个基于峰值采样保持电路的 脉冲能量监测系统。对脉宽为10 ns、重复频率分别为20、60、100 Hz的模拟脉冲进行了实时监测,结果 表明该系统能很好地检测激光出射能量,没有脉冲遗漏现象。在激光雷达观测实验中,该监测系统输出的 电压值与实测激光脉冲能量有较好的线性关系,为激光雷达数据反演提供了修正依据。

为了研究自调Q掺铒光纤激光器输出动态特性,采用搭建全光纤结构的线形腔和环形腔自调Q掺铒光纤激光器进行了理论分析和实验验证.实验中,当抽运功率达到起振阈值后,随着抽运功率的增加,用示波器观察输出激光,线形腔输出激光依次经历了连续波、自调Q两种运行状态,由于抽运功率的限制,未能再次出现连续波运行状态,而环形腔输出激光则先经历了自调Q运行状态,然后是连续波运行状态;线形腔在抽运功率21mW~190mW的范围内,可获得脉冲宽度8μs ~100μs范围内可调、重复频率2.5kHz~54kHz范围内可调的自调Q脉冲;环形腔在抽运功率为16.2mW~110mW时,可获得的脉冲宽度在165μs左右.结果表明,自调Q掺铒光纤激光器因腔结构的不同,输出激光动态特性也不同;线形腔和环形腔均有自调Q脉冲输出,但线形腔自调Q范围更大.

光电混合联合变换相关器可以实现光学图像的探测、自动识别、实时跟踪和高精度定位。但当实际的目标图像对比度低、背景噪音大时, 相关峰对比度降低, 甚至没有相关峰。文章将空域直方图均衡化与频域滤波器相结合, 提高了目标图像的对比度, 减小了背景噪音, 获得了尖锐的相关峰, 解决了复杂背景低对比度目标图像的识别问题, 获得了很好的实验结果。大量的计算机模拟和光学实验表明, 相较于其他复杂的算法, 该算法简单、实现速度快, 效果良好。

传统的光学测量定中心法受限于光源、转台大小和装调误差传递性而不适用于大口径、多透镜光学系统的装调,为此本文提出了使用三坐标测量仪接触式测定透镜中心的精密机械测量法.介绍了使用三坐标测量仪测量大口径透镜中心偏的原理,即在测量透镜上表面与基准轴等距离各点坐标的基础上拟合得到透镜光轴与基准轴的夹角,从而解算出透镜的中心偏.通过大口径长焦距镜头的装调对该方法进行了检验.检验结果表明:该透镜的装调偏差为6.47″,重复性误差为(1.16×10-4)″.该方法将光学测量变为机械测量,利于装调,可在保证装调精度的同时简化装调难度,提升装调效率,满足大口径多透镜光学系统对高精度装调的要求.

应用ZEMAX光学设计软件对基于min-bar的半导体激光光纤耦合模块进行仿真模拟, 采用22只输出功率为60 W的mini-bar半导体激光器组成两列空间叠阵作为耦合光源, 通过准直、合束、聚焦等方法高效耦合进入芯径400 μm、数值孔径0.22的光纤, 输出功率可达1 200 W, 光纤耦合效率大于92%。

采用两级放大结构，利用光纤环形镜（FLM）并结合两根光纤光栅（FBG）进行增益平坦和增益控制，搭建了全光增益控制的增益平坦型高功率光纤放大器，实验测试了放大器的输出性能。放大器最大输出功率为1.399 W。在1535~1547 nm范围内，增益不平坦度为±0.75 dB。研究了信道在小功率和大功率信号输入条件下，放大器的增益控制特性，当信道2的功率在-33.7 dBm~-2.5 dBm和-14.8 dBm~16.4 dBm范围内变化时，剩余信道1的增益漂移范围可以分别达到0.04 dB和0.06 dB。

利用Ansys有限元分析软件模拟了宽条形激光器腔面在不同生热率条件下对有源区温度的影响, 并对带有腔面非注入区的激光器结构进行了热分析, 比较了不同长度的非注入区结构的器件的温度特性。腔面的温升对器件可靠性影响极大, 计算结果表明随着非注入区宽度的增加, 芯片前腔面有源区的温度明显降低。结果为采用非注入区结构提高COD阈值功率提供了设计参考。