作者单位
摘要
陆军工程大学 军械士官学校,湖北 武汉 430075
激光是对抗光电侦察的有效方式。为了提高损伤效能,探索了复合激光损伤光电探测器的新思路。分别开展了波长1064 nm和532 nm、脉宽10 ns的激光及其双波长复合激光,以及波长1064 nm、脉宽0.4 ms和10 ns激光及其双脉宽复合激光对CMOS图像传感器的损伤效能实验。结果表明,双波长复合激光对CMOS造成严重损伤时的基频光能量是单独1064 nm激光的77.8%,是单独532 nm激光的62.5%;双脉宽复合激光损伤时,脉宽0.4 ms激光的能量密度降低为单独作用时的1.7%,脉宽10 ns激光的能量密度降低为单独作用时的76.4%。这一发现为多制式复合激光高效光电对抗提供了新的思路和参考。
光电对抗 复合激光 损伤效能 对比实验 optoelectronic countermeasure composite laser damage effectiveness contrast experiment 
红外与激光工程
2022, 51(7): 20210537
作者单位
摘要
中国人民解放军陆军工程大学 军械士官学校,湖北 武汉 430075
在绕地轨道上残留着大量的空间碎片,这些人类航天活动造成的太空污染已经严重威胁到太空飞行器的安全。其中,直径在1~10 cm之间的碎片具有致命的潜在危害,是急需解决的麻烦。激光清扫空间碎片也愈来愈引起科学领域的关注,其中天基脉冲激光是清扫这类小型空间碎片的有效技术途径之一。由于现有方案中的天基超短脉冲、超大能量、紧凑可靠的激光器在工程上难以实现,笔者创新提出了自由振荡脉冲激光天基清扫空间碎片的思想与方案。通过模拟分析发现自由振荡激光的脉冲持续时间是其产生大冲量的优势,从机理和效应上与纳秒激光进行了对比,证明了“热金属蒸气反喷”比“等离子反喷”的冲量增量与能量利用率更高。建立了激光消融金属的物理模型,模拟分析得到了当激光功率密度大于5×106 W/cm2时,金属液滴的直径一般不大于60 μm的结果,说明了激光清扫空间碎片过程中相伴产生的“微碎片”不会有“次生危害效应”,反而能在一定程度上加速碎片清扫。该文为自由振荡激光器在天基清扫碎片的领域应用奠定了基础。
天基激光 自由振荡激光 空间碎片 毫秒激光 space-based laser free running laser space debris ms laser 
红外与激光工程
2021, 50(S2): 20200198
Author Affiliations
Abstract
Ordnance NCO Academy, Army Engineering University, Wuhan 430075, China
To obtain short pulse width and high peak power laser, a 7 kHz sub-nanosecond microchip laser amplified by a grazing incidence double pass slab amplifier is experimentally demonstrated in this Letter. We use a compact side-pumped Nd:YVO4 bounce amplifier with grazing incidence beam for achieving high gains and power extraction. Laser output power of 7.37 W at 7 kHz, 1.2 MW pulse peak power with 877 ps duration and 1.05 mJ energy, 25 pm spectral width, and near diffraction limited mode beam quality are achieved, and the optical-to-optical efficiency is 18%. The laser is packaged in a volume of 356 mm × 226 mm × 84 mm and may be used for applications such as laser altimeters and ladar systems.
sub-nanosecond laser amplifier grazing incidence bounce laser 
Chinese Optics Letters
2021, 19(2): 021403
作者单位
摘要
陆军工程大学 军械士官学校光电技术研究所, 湖北 武汉 430075
激光主动清除空间碎片已经成为国际上的研究热点。碎片靶材在高能脉冲激光作用下的冲量耦合效应研究是实现碎片清除的基础和关键。基于单摆法模型的高速摄影测量法分别研究了ns和ms两种不同脉宽制式激光对铝合金小球的冲量耦合系数的变化规律, 并从机理上分析了两种制式激光产生冲量耦合系数特性的不同。重点指出ms激光能够产生的单位面积冲量远大于ns激光, 可用于清扫空间碎片。提出采用ns与ms的复合激光能够有效提高激光的能量利用率, 从而获得更大的冲量耦合系数。为激光清扫空间碎片的研究提供了一条新的思路, 具有很强的指导意义。
空间碎片 冲量耦合 不同脉宽制式 复合 space debris impulse coupling different mode complex 
红外与激光工程
2019, 48(8): 0805004
作者单位
摘要
武汉军械士官学校 光电技术研究所, 湖北 武汉 430075
达到或者超过100 kW的激光输出是激光**用于反导反卫等战略防御的终极发展目标。基于激光**发展目标与最新动向, 提出了多模式激光复合损伤新思路, 即采用不同波长、连续与脉冲、频率变化的激光, 同时或交替作用在同一靶材上, 获得更好的损伤效果。构建了脉冲/连续激光复合损伤物理模型, 并用有限元法进行了仿真模拟, 使用2 kW连续激光器与10 J长脉冲激光器开展了损伤对比实验。模拟和实验结果表明, 脉冲激光烧蚀金属靶材效果优于连续激光; 在两种激光复合或交替作用下出现“非线性雪崩烧蚀”效应, 复合烧蚀效果明显优于脉冲激光, 烧蚀质量是脉冲激光的13倍。这一效应, 为战术激光**向“合束多模式同轴输出”新体制发展提供了基础。
激光** 激光烧蚀 复合损伤 有限元法 laser weapon laser ablation complex damnification finite element method 
红外与激光工程
2016, 45(11): 1105005
作者单位
摘要
1 武汉军械士官学校 光电技术研究所, 湖北 武汉430075
2 武汉军械士官学校 基础部, 湖北 武汉 430075
多光束相干合成是获得高功率、高亮度激光输出的有效途径。首次采用倏逝波理论结合互注入特性揭示了角锥腔固体激光器远场输出为相干合成分布的机理, 角锥腔对称部分的激光由于互注入实现锁相, 相邻部分由于倏逝波耦合实现锁相, 重点研究了固体激光器倏逝波耦合相干的特性。研究表明: 锁相效果跟激光阵列排布方式有关, 在相同的激光阵列排布方式时, 腔长越长, 占空比越大, 则模式间耦合越强, 锁相效果越好, 越趋向于同相模输出。理论和实验证明了角锥是一个天然的相干合成元件, 角锥多光束相干合成技术具有重要的科学价值。
激光技术 互注入锁相 倏逝波耦合 角锥 laser technology mutual inject phased-locking evanescent wave coupling corner cube 
红外与激光工程
2016, 45(9): 0906008
作者单位
摘要
武汉军械士官学校光电技术研究所, 湖北 武汉 430075
为实现激光二极管抽运全固态激光器(DPSSL)的小型轻量化和高效率,研究了采用高温激光二极管(LD,808 nm,55 ℃)作为抽运源,降低温控系统制冷压力,减小传导冷却结构体积、重量、功耗的思路和方法。分析了激光二极管抽运全固态激光器中热电制冷器制冷量与激光二极管工作温度的关系,采用高温激光二极管阵列抽运源和角锥棱镜谐振腔设计了可靠性高、小型轻量化的全固态激光器,研制了工程化样机,激光器重复频率为50 Hz,连续工作时间达6 min,脉冲能量为85.7 mJ,脉冲宽度为10.8 ns,光束发散角为2.8 mrad,电光效率为4.3%,体积为170 mm×62 mm×80 mm,重量为1.1 kg。研究表明,高温激光二极管抽运的全固态激光器是实现DPSSL小型轻量化和高效率的有效途径。
激光器 高温激光二极管 二极管抽运激光器 小型化 
中国激光
2016, 43(7): 0701003
作者单位
摘要
武汉军械士官学校 光电技术研究所, 湖北 武汉 430075
为了实现激光器在一定温度范围内LD泵浦源免温控稳定工作, 具有较高并且稳定的泵浦光吸收效率, 分析了DPL激光器中LD发射谱和Nd: YAG增益介质吸收谱的特点及匹配问题, 据此提出了一种激光器免温控泵浦源的多波长选择理论和方法, 同时增加泵浦光吸收长度克服Nd: YAG吸收谱和LD波长失配的不利影响。优化设计了一个波长为802.35 nm@25 ℃、813.15 nm@25 ℃和810.95 nm@25 ℃的三波长LD泵浦方案, 计算结果表明: 在一定吸收长度下, 多波长泵浦光吸收效率可达73.96%, 并且在-15.7~65.7 ℃宽温度波动范围内, 激光器输出能量不稳定度优于5%。同时还模拟分析了增益介质吸收长度和掺杂浓度对泵浦光吸收效率的影响。
激光器 多波长泵浦 LD泵浦 免温控 laser multiple wavelengths pump LD pump free temperature control 
红外与激光工程
2016, 45(5): 0505004
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080
激光成像雷达可提供目标四维像(即强度像和三维几何距离像),在搜索监控中,极易滤除复杂背景杂波,在提高目标检测识别的能力方面具有较大提升空间;但传统激光雷达受到器件限制,很难做到高帧频、大视场。提出采用高探测灵敏度条纹管激光雷达作为大范围搜索监控探测器的设计方案,并建立相应的实验装置。在532 nm YAG激光器单脉冲能量为20 mJ的条件下,实现了45°大视场成像。实验结果表明,建立的实验装置,获得了远距离大视场复杂场景四维像,具有全覆盖和无漏点成像的优势,有着良好的实际应用前景。
激光雷达 条纹管 成像系统 大视场 
光学学报
2011, 31(s1): s100413
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学 光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080
提出了一套用于远距离目标成像的实验设备,介绍了单狭缝条纹管激光成像雷达(STIL)四维(4D)成像实验平台的实验过程。利用这套设备得到了702 m目标条纹像,解释了条纹像和目标之间的对应关系,用多幅条纹像重构了目标的四维图像。简要分析了狭缝、束散角等参数对成像精度的影响。实现了单狭缝条纹管激光成像雷达对远距离目标的成像,且距离分辨率可以达到0.5 m。
激光技术 条纹管 激光雷达 四维成像 激光成像 
中国激光
2010, 37(5): 1231

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