1 北京跟踪与通信技术研究所，北京 100089
2 航天工程大学 激光推进及其应用国家重点实验室，北京 101416
碟片式激光烧蚀推力器的总冲与靶盘上烧蚀点数量线性相关，提高靶盘利用率有利于在有限的靶面上得到更多的烧蚀点。为了优化靶盘利用率，文中首先对激光烧蚀微推力器进行了结构设计和分析，对靶盘上的烧蚀点分布问题进行了理论建模，提出了串珠法和套圈法两种分析方法，分别设计了圆圈路径、螺旋路径和六角密排三种实际烧蚀点分布方式。通过计算，分析比较了三种分布方式下，靶盘尺寸和烧蚀点尺寸对靶盘利用率的影响规律。结果表明，六角密排的靶盘利用率理论最高可达90.64%，圆圈路径和螺旋路径的靶盘利用率理论最高可达78.54%；靶盘利用率受到靶盘尺寸和烧蚀点尺寸的影响，靶盘尺寸较小时，圆圈路径的靶盘利用率相对较大，靶盘尺寸较大时，六角密排的靶盘利用率较大；三种分布方式各有特点，在应用上各有侧重。该研究为充分利用碟片式激光烧蚀推力器的靶盘提供了理论指导和设计参考，对推力器的工程化设计有一定借鉴意义。
激光烧蚀微推力器 六角排 利用率 路径 microthrusters of laser propulsion hexagonal pack utilization rate path 红外与激光工程
2022, 51(7): 20210497
1 北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094
2 北京市遥感信息研究所, 北京 100192
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 长春 130033
为了测量飞秒激光对多光谱滤波片的损伤阈值, 采用钛∶蓝宝石飞秒脉冲激光(800nm、50fs)对多光谱滤光片的前膜进行了激光损伤阈值的实验研究, 并使用显微镜观测了滤光片前膜的损伤形貌。结果表明, 薄膜在不同脉冲辐照次数(1, 2, 5和10)下, 前膜损伤阈值分别为1.68J/cm2,1.56J/cm2,1.44J/cm2和1.42J/cm2, 随着脉冲辐照次数的增加, 损伤阈值降低, 激光脉冲的重复辐射会对薄膜形成累积效应; 由于飞秒激光的宽度极短, 薄膜导带电子由多光子电离产生, 并迅速吸收激光能量, 当其能量大于材料的带隙能时, 会与价带电子发生碰撞产生另一个电子, 进而形成大量的自由电子, 对薄膜造成损伤; 在1-on-1和2-on-1测试方法下, 随着飞秒激光能量密度的增加, 前膜损伤区域的轮廓越来越清晰、规整, 并逐渐出现清晰的分层现象, 这归因于前膜干涉场的分布不同。该研究对多光谱滤波光膜在飞秒激光作用下的损伤效果提供了参考。
薄膜 激光损伤 飞秒激光 损伤阈值 累积效应 干涉场 thin films laser damage femtosecond laser damage threshold cumulative effect interference field
导弹预警卫星是空间预警系统的重要组成部分。以美国为例, 介绍了DSP、SBIRS和Next-Gen OPIR三代天基红外导弹预警技术的发展, 重点分析了天基红外系统中红外光学载荷的工作体制、性能参数及技术特点。同时, 分析了天基红外预警系统的工作模式, 提出高低轨卫星组网、多波段/长线列/大面阵探测、构建弹性体系等是天基导弹预警技术的发展趋势。
天基 红外 导弹预警 space-based infrared missile warning defense support plan (DSP) DSP SBIRS space-based infrared satellite (SBIRS) OPIR overhead persistent infrared program (OPIR)
根据相似性原理, 分析了激光制导**半实物仿真中激光指示目标的动态特性模拟要求, 提出了偏振方式实现光斑能量的连续变化, 望远光学系统实现光斑尺寸连续变化的技术方案。测试结果表明, 光斑能量动态调节范围大于104倍、动态调节误差小于5%, 光斑尺寸动态调节范围不小于20倍、动态调节误差小于10%, 能够满足激光制导**半实物仿真的要求。
半实物仿真 激光制导 光斑能量 光斑尺寸 hardware-in-the-loop simulation laser-guided energy of laser facular size of laser facular
针对红外半实物仿真试验中DMD红外景象仿真设备存在的时序同步、高帧频显示、光学匹配等使用问题, 设计与研制了一套能够与常见被测红外凝视成像设备匹配使用的基于DMD的红外景象仿真设备。首先提出了合理可行的同步延时驱动方案和显示控制方案, 设计与研制了同步信号处理电路和驱动电路, 实现了仿真图像的时序同步和高帧频显示; 其次根据常见被测红外凝视成像设备的光学参数, 进行了光学系统设计与仿真, 研制了照明光学系统和投影光学系统, 实现了与常见被测红外凝视成像设备光学匹配。检测结果表明: 该设备能够与多种被测红外凝视成像设备在时序上保持同步, 并实现光学匹配, 输出的仿真图像帧频可达300 Hz、最大可模拟温度为160 ℃、最小可模拟温差为0.03 ℃、最大图像对比度为0.7、空间非均匀性优于1%, 已在红外半实物仿真试验中发挥了巨大作用。
红外仿真 红外景象生成 关键技术 检测 infrared simulation infrared scene generation DMD DMD key techniques test 红外与激光工程
2017, 46(4): 0404003
1 北京理工大学 光电学院，北京 100081
2 北京跟踪与通信技术研究所，北京 100094
为了研究高重频激光对激光制导**的干扰机理，根据高重频激光干扰原理，建立了半主动激光制导导引头编码识别模型、时间波门模型、多信号处理模型和干扰信号调制处理模型等相关理论模型，提出了导引头干扰有效的3σ判定准则。在此基础上重点研究了多源干扰和信号调制特性对高重频激光干扰效果的影响，并进行了仿真系统测试。结果表明,多源干扰和干扰信号频率调制能够有效增强干扰效果，干扰信号幅值调制对干扰效果改善作用并不明显。该研究结果将为高重频激光干扰效果评估和高重频激光干扰系统应用提供理论参考。
激光技术 高重频激光 激光导引头 干扰机理 效果评估 laser technique high-repetition-rate laser laser seeker jamming mechanism evaluation method
针对被测激光器的特点，设计了基于 CCD的远场激光光斑测量系统，通过设置 CCD摄像机的控制参数，确保正确采集光斑图像，实现了图像的采集、显示、存储功能，并编写光斑图像分析软件，实现了光斑图像处理、参数计算、能量三维显示等功能。
激光 光斑图像采集 参数测量 CCD CCD laser spot image acquisition parameter measurement
长期以来对于强激光光束质量一直没有统一的评价标准和规范的测量方法,这给强激光系统的试验鉴定带来很大困难,也给科学研究和工程应用带来诸多不便.针对系统性能测试评价的迫切需要,对此问题进行了分析和研究,提出了一种光束质量的评价方法和具体的测量方法及技术.
强激光 光束质量 评价 测量 High-power laser Beam quality Characterization Diagnosis
1 63921部队, 北京 100094
2 国防科技大学理学院, 长沙 410073
将喷管一维守恒气动力学方程与分子的振荡弛豫方程联立,计算了燃烧驱动气动CO2激光器激光介质的小信号增益沿流场方向的变化,小信号增益分别随燃烧室温度、压强及不同组分配比变化.计算结果表明,气动CO2激光器介质增益区较长且变化缓慢;较高的燃烧室温度、压强和CO2分子含量以及较低H2O含量是产生较高增益的必要条件.
燃烧驱动 CO2激光器 小信号增益 理论计算
1 School of Science, National University of Defense and Technology, Changsha 410073, China
2 Beijing Institute of Telecommunications and Tracking, Beijing 100094, China
Chinese Journal of Lasers B
2002, 11(6): 425
