强激光对星载光电探测系统的干扰与破坏研究

建立了激光辐照星载光电探测器的数学模型 ,对激光干扰和破坏星载光电系统的机理进行了研究 ,分析了激光光束与探测器光轴的偏角对干扰和破坏的影响 以CO2 激光辐照HgCdTe探测器的实例 ,研究了强激光对探测单元的破坏 ,得到其损伤阈值曲线 。

激光束质量因子M^2及其测量

激光束的质量因子Ｍ２是一种全新描述激光束质量的参数，能够定量地表征单模、多模光束的传播特性。描述了Ｍ２因子的概念和测量方法，利用面阵ＣＣＤ探测器研制一套光束质量测量系统，对激光束质量因子Ｍ２进行测量，并给出测量结果的不确定度。

激光制导武器的对抗系统研究

激光制导武器的对抗系统能够于扰、破坏激光制导武器，使其失去攻击目标的能力。给出了激光制导武器的对抗系统的原理、结构和部分性能指标。

激光对四象限光电探测器破坏实验研究

激光对四象限光电探测器破坏实验研究牛燕雄汪岳峰刘新张雏（军械工程学院石家庄０５０００３）四象限光电探测器用于导弹等探测系统的二维方向上目标方位定向。激光极易造成光电探测器的干扰和破坏，导致导弹等探测系统的失灵。本文就激光对四象限光电探测器干扰和破坏进...

低能激光武器的防护技术

随着激光技术的发展，低能激光武器装备不断增多，如何防护低能激光武器对人眼、光电探测器和光学系统等的破坏显得越来越重要。本文对低能激光武器的防护技术进行了介绍。

用液晶膜防护强激光损伤弱光探测器

基于向列型液晶自聚焦现象制成激光功率限制器。在本文实验中,液晶膜厚为100μm、200μm、300μm,测得当1.06μm激光入射功率分别为～3.3kW、～2.7kW和～1.6kW时,因自聚焦而有部分光偏离原光路,到达探测系统的激光能量仅为入射能量的较小份额,从而使弱光探测器免遭强激光损伤。该功率限制器在强激光使液晶炭化条件下,仍能对探测器起到保护作用。

波段外脉冲激光对锗透镜热冲击效应的数值与实验研究

基于热传导及热弹性力学的基本关系式,建立了激光辐照锗透镜的热力耦合数学物理模型,对瞬态热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解,得到了锗透镜的温度场和应力场分布,并利用波长1.06μm,脉冲宽度10ns的Nd∶YAG脉冲激光对锗透镜进行了热冲击实验研究.数值分析表明,热应力损伤在锗透镜的脉冲强激光损伤中占据主导地位,在短脉冲激光辐照下,锗透镜出现热应力损伤的激光能量密度小于出现熔融损伤的激光能量密度,热应力损伤主要集中在光斑中心区域并体现为压应力损伤,将使材料表面出现裂纹或剥落,实验结果与数值分析基本相符.

多脉冲激光对碳纳米管悬浮液光限幅特性影响

利用实验的方法研究了碳纳米管悬浮液对脉宽8ns,波长532nm多脉冲激光的光限幅效应.分析了直径分布为10～20nm的多壁碳纳米管悬浮液对重复频率分别为1Hz、3Hz、5Hz、10Hz情况下532nm激光的光限幅效应,分析计算了不同重复频率下碳纳米管悬浮液的限幅阈值,比较了不同焦距的透镜会聚入射光束情况下对碳纳米管悬浮液光限幅效果的影响.实验结果表明:碳纳米管悬浮液对不同重复频率的532nm激光都具有较强的光限幅特性;碳纳米管悬浮液对激光在不同重复频率入射情况下的光限幅阈值变化很大,当入射激光的重复频率为5Hz时,碳纳米管悬浮液的光限幅阈值比单脉冲激光入射时的限幅阈值低了2倍,重复频率为10Hz时的限幅阈值比单脉冲时的限幅阈值低了近3倍;碳纳米管在紧焦系统中的光限幅效果更好.

基于尺度不变特征变换的快速景象匹配方法

传统基于特征的景象匹配方法存在冗余点多、匹配精度低等问题,难以同时满足实时性及鲁棒性要求,对此,论文提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)的快速景象匹配方法。在特征提取阶段,采用高速分段特征检测器(FAST)在多尺度检测角点作为初始特征,经过高斯差分(DOG)算子在尺度空间中进行特征的2次筛选,简化原有遍历式的特征搜索过程;在特征匹配阶段,采用仿射模型模拟变换关系建立几何约束条件,克服SIFT算法由于忽略几何信息而产生的误匹配。实验表明:该方法在匹配精度和实时性方面均优于SIFT算法,且对光照、模糊、尺度等变换具有良好的鲁棒性,能够更好地实现景象匹配。

用光导开关产生高压、高功率超快电脉冲

基于半导体材料的光导效应，设计并制做光导开关，在偏压为４０００Ｖ，负载电阻Ｚ＿０为５０Ω时，用脉宽为～１２ｎｓ的激光脉冲辐照光导开关，得到脉宽为～１６ｎｓ，峰值电压为～１．８ｋＶ，峰值功率为～６５ｋＷ的电脉冲，本文并对光导开关的技术关键进行了分析。

一维光子晶体的光学传输特性分析

采用等效F P腔方法对一维光子晶体进行研究 ,计算并讨论不同周期数的一维光子晶体对光学传输特性的影响 计算结果表明 ,一维光子晶体具有光子禁带 ,表现为对光的高反射率 ;掺杂的一维光子晶体的光子禁带中央将出现频宽极窄的缺陷态 ,即光子局域 ,与复折射率和晶体周期数有密切的关系 所得结果与实验分析一致 ,证明了方法的有效性和实用性 。

基于FPGA的视频信号发生器设计与应用研究

本文介绍了一种基于FPGA的新型视频信号发生器,它可以满足多种被测系统对输入视频信号制式的要求。该系统利用USB总线与上位机进行通信,同时解决了系统供电的问题。在FPGA内部,通过软件编程的方法生成视频信号的图像和时序控制信号,并送入视频D/A模块。通过实验对该视频信号发生器在电视跟踪性能检测中的应用进行研究,获取并分析了被测电视跟踪系统的跟踪性能指标。在使用中发现该系统具有可靠性高、通用性好、集成度高和体积小等特点,具有广泛的应用前景。

高重频固体激光器在光电对抗中的应用研究

针对激光半主动制导武器导引头脉冲录取波门的技术特点,提出了应用LD泵浦的高重频固体激光器对激光制导武器进行高重频激光干扰的欺骗式干扰方案。分析了方案的技术原理,并对其主要技术指标进行了初步论证。

脉冲激光辐照CCD探测器的硬破坏效应数值模拟研究

具有一定能量强度的激光辐照CCD图像探测器时可造成探测器的干扰和破坏。基于热传导和热弹性力学的基本关系式建立了脉冲激光辐照CCD多层结构的热力耦合数学物理模型,对热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解,计算得到不同能量密度下脉冲激光辐照CCD的瞬态温度场和热应力场,分析了CCD最易损伤的位置及激光参数对探测器损伤的影响,并结合CCD的像元构造和工作方式阐明了CCD各层结构的损伤对CCD成像质量的影响程度及影响机理。

“猫眼”目标回波功率的影响因素分析

光电系统广泛存在着所谓的"猫眼效应",针对"猫眼"目标的反射特性,建立了正负离焦时"猫眼"目标回波发散角数学模型,采用几何光学方法对正入射条件下具有"猫眼效应"光学系统的回波发散角进行了推导,总结出离焦条件下"猫眼"目标的回波功率计算公式,分析了各因素对"猫眼"目标回波功率的影响,并对理论分析的结果进行了验证。结果表明:"猫眼"目标的回波功率受发射激光参数、大气透过率、"猫眼"目标光学系统参数等诸多因素影响,其中压缩激光发散角、提高发射功率能够显著增强回波功率,增加大气能见度和"猫眼"目标反射面反射率同样增加回波功率,而离焦量的增大则会引起回波功率的衰减。

波段外脉冲激光对锗材料热冲击效应的数值研究

强激光辐照锗材料可造成材料的破坏。对波段外脉冲激光辐照锗材料进行了理论研究,建立了激光辐照锗材料的热力耦合数学物理模型,对热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解,对不同能量密度下波段外激光辐照锗材料的瞬态温度场和应力场分布进行了数值模拟计算,得到了材料最易损伤的位置和材料的损伤阈值以及锗材料的损伤阈值与激光参数之间的关系。分析结果表明:热应力损伤在锗材料的脉冲强激光损伤中占据主导地位,锗材料出现热应力损伤的激光能量密度小于出现熔融损伤的激光能量密度,应力损伤主要集中在光斑中心区域并体现为压应力损伤。

基于面阵CCD的激光告警系统的图像采集与处理

光栅衍射型激光告警系统是一种基于光栅衍射效应、可实时探测来袭激光参量信息的光电对抗设备。为了获取入射激光的波长和入射角度,以光栅衍射效应为基本原理,采用面阵CCD进行图像采集、数字信号处理器进行图像处理,并依据信号特点开发了目标识别算法。通过理论分析和实验验证,设计出了一套基于面阵CCD的光栅衍射型激光告警系统的图像采集与处理系统,实现了对激光目标的探测。结果表明,该系统可有效地识别来袭激光并准确标记,具有良好的稳定性、实时性。

基于谱回归特征降维与后向传播神经网络的识别方法研究

采用后向传播(BP)神经网络对空间目标进行识别时,高维的输入特征导致网络结构复杂,识别性能降低。针对上述难点,该文提出一种基于谱回归(SR)特征降维与BP神经网络的识别方法。该方法首先对空间目标进行HOG特征提取,然后将提取的高维HOG特征进行SR降维,最后把降维后的数据通过BP分类器进行训练识别。实验结果表明:该方法的降维和识别特性优于传统降维方法 PCA,KPAC,LPP,KLPP等,能够兼顾实时性和准确性,提高了识别性能。

LD端面泵浦的高重频Nd:YAG激光器的热效应研究

在LD端面泵浦的高重频Nd:YAG激光器的光泵浦过程中产生的热效应是影响激光输出特性和系统综合性能的重要因素。从热传导方程入手,利用有限元法求得激光晶体中温度稳态分布的数值解,同时对其热透镜效应进行了计算分析,在此基础上运用传播圆—变换圆的图解分析法进行热稳腔的分离参数设计以补偿热透镜效应。该研究为进一步优化激光器设计,提高激光输出的稳定性奠定了基础。

强激光稳态热晕效应的数值模拟研究

为了研究强激光在大气传输过程中产生的热晕效应,采用数值模拟的方法,对无风时稳态热晕效应的影响参数进行了求解,探讨了无风稳态热晕效应对轴上光强以及远场能量分布的影响。结果表明,无风稳态热晕效应存在时,随发射功率的增大,一定传输距离截面上的峰值功率密度先增大后减小;截面上的峰值光强随基模高斯光束的腰斑半径的增大而增大;随着传输距离的增大,截面上峰值光强在逐渐减小,能量在逐渐向周围扩展;在一定条件下,截面上的光强分布会呈现中心光强小于周围光强的“草帽型”分布。该结论对研究强激光在远场的辐照效应是有帮助的。