大功率激光功率测量常用量热法，但溯源复杂。介绍了具有较高测量精度的基于光压原理的大功率激光功率测量方法，设计了利用1/105精度天平大功率激光测量实验，测试了基于GaAs半导体材料制作的反射镜的反射率及损伤阈值，确定了基于GaAs半导体材料反射镜的相关性能。得到了普通实验室条件下的功率测量重复性及线性，验证了1/105精度天平用于大功率激光测量的可行性。通过实验结果结合理论计算，得出利用1/105精度天平的光压测量功率的测量上限可以达到3×104 W以上。
1 西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
2 西安现代控制研究所,陕西 西安 710065
3 西北机电工程研究所,陕西 咸阳 712099
提出了一种利用光电方法解决多发导弹测角的技术途径。示踪器向地面发射的脉冲光被跟踪目标的摄像机接收, 解算出光斑和目标的偏角, 形成制导修正依据; 借助时序控制, 使示踪器发光与相机曝光同步; 设置各枚示踪器发光顺序, 使摄像机每个曝光期内, 只有目标或指定的导弹光斑进入, 通过对像机视频图片的编组, 可形成各枚导弹与目标的序列图片, 实现各枚导弹独立制导。通过试验, 在PM2.5指数为120的情况下, 传输距离达到9 000 m, 并实现100 Hz双光源切换, 编码精度达到1 μs。该模式可满足探测距离和导弹区分。
制导 弹目测角 激光光斑 视频编组 图像坐标解算 guidance missile target angle measurement laser spot video marshalling image coordinate solution
1 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
2 西安现代控制技术研究所, 陕西 西安 710065
为实现对距离4 km目标100 Hz振动特征的提取, 提出利用激光微多普勒手段增强导弹目标辨识能力的方法。设计了一种基于偏振分光的激光发射/接收/电视共孔径系统, 这种能够二级稳定的系统适应于弹载环境, 利用光纤选通完成光程自动补偿, 实现相干光匹配, 采用本振/回波信号相干法, 用线宽300 Hz的本振光调制后形成探测脉冲光, 可提高探测距离, 并避免回波与本振光因大气衰减而导致的错峰, 由FPGA/DSP构建的傅里叶变换电路可获取时频曲线信号, 频移为36 kHz时可实现目标的辨识。
弹载系统 激光微多普勒 相干探测 光程差补偿 激光线宽 傅里叶时频转换 missile-borne system laser micro-doppler coherent detection optical path difference compensation laser line width Fourier time-frequency transform
针对远距离激光测距机回波信号脉宽强度特征和噪声的统计特性，提出了一种高精度多脉冲激光测距机的回波信号检测技术。采用时钟移相分配方式实现了400 MHz高速信号采集及数字化处理，提高了回波脉冲的检测精度。采用ARM嵌入式高速核处理器进行数据算法处理，完成了滤波降噪、自适应门限检测和多帧相关检测等功能，使回波信噪比提高了7.6 dB，达到远距离精确获取目标距离信息的目的。
低信噪比 多脉冲 高速数据采集 多帧相关检测 low SNR multiple pulses high-speed data collection multi-frame correlation detection
1 西安应用光学研究所, 陕西 西安710065
2 兵器导引头公司, 陕西 西安 710065
为研究1.06 μm、3.5 μm、10.6 μm三波长激光所受导弹推进剂尾烟干扰的差异程度, 建立开放式烟道测试系统。在烟道头部放置装填有典型导弹推进剂的缩比发动机, 点燃推进剂使之喷射并形成烟柱, 在烟道尾部烟柱直径方向设置激光发射和接收装置, 用以获取3波长的透过率。试验数据分析表明, 烟雾对激光的衰减与烟雾粒子半径有关, 在400 m烟道长度环境中, 10.6 μm激光透过率最高可达1.06 μm激光的104倍。该结果有益于激光制导**的改进和升级。
激光传输 导弹尾烟 多光谱激光 laser transmittance missile tail smoke multi-spectrum laser
1 西安应用光学研究所, 西安 陕西 710065
2 西安现代控制技术研究所, 西安 陕西 710065
为了获得固体发烟剂烟雾对几种光学波段的衰减数据, 针对发烟剂的特定成分, 采用烟箱法对其产生的烟雾在可见光0.4 μm~1 μm宽波段、1.06 μm激光波段、10.6 μm激光波段和远红外8 μm~14 μm波段进行透过率测试, 获取3种干扰剂烟雾对不同波段的质量消光系数, 得到4种波段在不同浓度不同干扰剂下的3组透过率曲线。测试结果表明: 在4.8 m烟道上、发烟弹烟雾浓度<1.094 7 g/m3的条件下, 10.6 μm激光透过率较1.06 μm激光高出一倍; 红外热像仪的功用远优于硅CCD相机。
固体发烟剂 透过率 烟箱法 质量消光系数 solid smoke agent transmittance smoke-box testing mass extinction coefficient
针对机载光电装备的电视观瞄具对逆光物体进行观瞄时, 光亮度剧烈变化, 会产生光晕, 无法捕获有用细节这一问题, 提出利用激光辅助照明成像方案提高物体在激光波段的照度。在观瞄逆光物体时, 一方面通过降低相机的曝光时间降低相面照度, 另一方面采用激光辅助照明, 对逆光物体进行激光照射。通过实验, 电视系统能够对激光的照射进行成像, 逆光物体的图像边缘灰度差达到55, 满足边缘检测的要求, 能够分辨物体边缘信息。
图像光晕 激光辅助照明 同步曝光 边缘检测 image blooming laser auxiliary illumination triggered exposure edge detection
建立了激光二极管阵列(LDA)侧面泵浦棒状Nd:YAG增益介质时变热效应理论计算模型.采用有限元Ansys软件模拟分析了脉冲LDA侧面泵浦大能量固体激光器的时变热效应特性.研究结果表明,所研究的脉冲LDA侧面泵浦大能量Nd:YAG激光器热效应具有时变特性,介质横截面内中心点处的稳态温度场分布随时间呈锯齿形周期变化,锯齿形变化频率为LDA泵浦频率,脉冲LDA泵浦参数对介质稳态温度场分布有较大影响.分析和计算了介质内热梯度、应力双折射以及激光晶体端面效应等导致的晶体热透镜焦距.计算表明,介质的热焦距主要来源于介质内温度梯度引起的热透镜焦距.
热效应 有限元法 固体激光器 时变温度分布 thermal effect finite element method solid-state laser time-varying temperature distribution 强激光与粒子束
2015, 27(6): 061005
