西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室，陕西 西安 710024
当激光辐照玻璃钢烧蚀碳化至一定程度时，产生的树脂碳产物对微波传输产生衰减作用。针对该现象，开展了数值建模研究，将激光辐照-微波传输衰减效应分解为激光辐照、材料热响应、提取模型表征量、微波传输衰减分析等过程。通过玻璃钢材料的激光耦合特性和表面温度测试，对建立的玻璃钢层合板激光辐照温度场计算模型进行了验证；通过材料体温度分布的时间演进分析，提取了网格单元温度超过阈值温度的持续时间加权和St, Tc、网格单元温度超过阈值温度的持续时间与温度乘积的加权和STt, Tc两个模型表征量，采用单个实验数据标定系数、整体数据点匹配分析方法，对微波传输衰减实验与数值模拟结果进行了分析。分析结果表明，St, Tc比STt, Tc更适于表征玻璃钢烧蚀碳化致微波传输衰减效应，温度阈值为873 ℃时计算结果与实验结果最匹配，其R2为0.9956。这说明，通过计算激光辐照玻璃钢温度响应并提取微波传输衰减效应表征量St, Tc，可实现对玻璃钢激光烧蚀碳化致微波传输衰减效应的模拟和预测。
玻璃钢 碳化 微波传输衰减 数值模拟 GFRP carbonization microwave transmission decay numerical simulation 红外与激光工程
2021, 50(12): 20210137
北京航空航天大学电子信息工程学院, 北京 100191
在航空电子系统中, 为机载电子设备提供高效可靠的实时通信是航空数据总线的基本要求, 而传输线是航空数据总线进行数据传输的重要载体。通过分析传输线结构、分布参数及集**数模型, 得出了其状态转移函数、频谱特性和衰减特性。结合传输线电气特性, 进一步分析了信号在传输中由于衰减而引起的传输错误, 获得了传输线电气参数和误码率关系的理论数值模型。利用所推导的数值模型对ARINC429总线性能进行深入研究, 在考虑传输中所允许的最小信噪比情况下, 计算了不同线径传输线的误码率值。计算结果表明: 传输线径的微小变化有可能会导致数据总线误码率数量级的变化。该研究工作为航空数据总线以物理指标选择传输线提供了参考依据。
航空电子系统 航空数据总线 误码率 传输线 传输衰减 avionics aviation data bus bit error rate transmission line transmission attenuation
1 西安理工大学 自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
2 国家电网河北省电力公司检修分公司, 河北 石家庄 050070
研究红外波段沙尘的散射特性对自由空间光通信(FSO)具有重要的理论意义。针对FSO常用的几个红外波长, 采用Mie理论对激光在不同沙尘粒径下的散射特性进行了分析; 基于粒子尺寸的对数正态分布模型, 计算了沙尘条件下红外波段(0.76~10.6 μm)激光的传输衰减率。结果表明: 在沙尘条件下, 7.4~8.0 μm这一波段附近的传输衰减最小, 并且明显低于其他波段。因此, 可以选用7.4~8.0 μm这一波段的激光进行沙尘条件下的激光通信, 其传输性能会明显优于其他波段。最后, 以波长1.064 μm为例, 分析了“能见度”随粒子浓度的变化关系, 并与蒙特卡罗方法的计算结果进行了比较。
散射特性 传输衰减 沙尘气溶胶 对数正态分布 scattering characteristic transmission attenuation dust aerosol log-normal distribution 红外与激光工程
2017, 46(6): 0604004
1 解放军理工大学气象学院,江苏 南京?211101
2 解放军73653部队,福建泉州?362341
在大气气溶胶类型、谱分布的基础上,利用Mie散射理论计算气溶胶在可见光和近红外波段的散射和衰减特性,讨论 分析了大气气溶胶对可见光和近红外波段激光传输衰减的影响。计算结果表明,激光传输在很大程度上受粒子的折 射率和谱分布的影响;不同类型气溶胶粒子具有不同的折射率和谱分布参数,从而决定了其具有不同的散射和吸收特性; 气溶胶粒子的数密度越大,其衰减和散射能力就越强,对激光传输的衰减也就越大;但前后向散射的不对称性只与气 溶胶谱分布有关,与数密度无关。所得出的结论有助于准确评估大气气溶胶对激光传输的影响以及提高激光 传输、通信和激光测风等应用。
激光传输衰减 气溶胶 粒子谱分布 Mie散射 laser transmission attenuation aerosols particle size distribution Mie scattering
