一种大面积高能激光光束参数的在线测量方法

提出了一种大面积连续波高能激光光束参数的在线测量方法——环形光刀扫描测量法。该方法采用偏心安装的斜面环形光刀高速扫描反射，光电探测器阵列沿反射光圆周均匀布置探测，使得绝大部分被测激光沿原光路传播，只有少量取样光被反射到探测器阵列上。通过对采集得到的探测器响应信号进行空间映射计算和图像复原，得到激光束的光强分布参数。该方法可用于光束直径数百mm的高能激光光束测量，测量空间分辨率约2mm，时间分辨率为30-50ms。

高能激光束在线测量系统的光强衰减设计

针对环形光刀取样式高能激光束在线测量系统应用中光电探测器线性饱和功率密度低而被测高能激光功率密度高的特点，采用对取样激光扩束和介质膜衰减片级联衰减的方式，实现了数千倍的线性光强衰减。介绍了环形光刀扫描取样及其扩束衰减原理，并对介质膜衰减片在激光入射角0°～15°和功率密度1～1000W／cm2条件下的透过率特性进行了分析，用实验验证了该光强衰减设计的有效性。

激光入射角对干涉带通滤光片输出性能的影响

利用红外光谱分析技术,研究了激光入射角度对干涉带通滤光片输出性能的影响。激光入射角的变化对滤光片的峰值波长、峰值透过率等性能参数具有明显的影响;分析了中红外滤光片对3.8μm波段激光的透射性能,给出了滤光片的输出特性与入射激光角度的变化关系。

中红外高能激光探测单元

基于光电导探测原理,分析了影响室温光导型InSb探测器在中红外激光功率参数测量中的因素,得到了材料掺杂数密度、环境温度对探测器暗电阻、光谱响应率和光谱探测率的影响规律;开展了探测器在强激光辐照下的热效应理论模拟和实验研究,模拟分析了探测器在激光辐照下的动态响应特性。结果表明:针对测量系统中所使用的探测器,在激光功率密度小于4W/cm2时,激光热效应对测量结果的影响可忽略;研制了相应的恒流源驱动电路,实现了中红外高能激光功率参数的探测。

基于临界弯曲光纤环的冲击波速度测量

冲击波波面的传输时间特性对于分析爆炸物的威力和效能具有重要作用。本文利用弯曲到临界曲率半径光纤环受压后，光纤损耗急剧增大的原理，研制了一种冲击波速度测量的装置，详细介绍了该装置的测量原理、系统结构、工作过程以及实验验证，通过对50g炸药爆炸产生的冲击波速度测量，获得了距爆心不同距离的冲击波平均速度，结果表明距爆心距离越远，冲击波传输速度越低，证明了该装置对冲击波速度测量的有效性和适用性。