强激光辐照低慢小目标抖动光斑功率密度估计

针对激光毁伤低慢小目标ATP系统跟瞄误差造成的光斑抖动问题,建立激光斜程辐照低慢小目标的高斯分布等效光斑模型。通过仿真,得到特定大气能见度条件下瞄准误差角度、目标天顶角和目标高度的关系曲线,及不同初始天顶角条件下到达目标表面光斑形态及功率密度,并分析辐照天顶角及目标飞行高度对目标表面归一化功率密度的影响,得到了典型低慢小目标尼龙材料激光防御过程中对ATP系统跟瞄误差的要求,为激光防御低慢小目标各项参数设定及自适应系统的完善提供了依据。

多程放大器输出焦斑相对于靶的漂移

对激光光路中光学元件矩阵分别施加“随机微扰”,用光线追踪程序计算光学元件几何参数失调对放大器输出焦斑漂移的影响。并给出漂移量的统计计算结果。

基于成像仿真的激光作用点模拟方法研究

激光光斑在目标上的时空分布特性研究是进行激光作用效果分析的重要环节之一。设计了一种利用成像仿真方法确认激光光斑在目标上的空间分布的方法。该方法首先对激光光束、目标进行建模,然后根据激光光束特性确定概略的成像视场角,利用投影坐标变换、投影面可见性判断、投影面取边、投影点索引计算以及像素填充等成像过程仿真方法确定激光作用区域的光斑分布情况。该方法与场景的动态设置一起,可用于确认激光光斑在目标上的时空分布特性,为激光作用效果分析研究提供重要支撑。

1.06μm波段大口径无规位相板制作与性能测试

利用大面积光刻和腐蚀等工艺 ,研制成功了一块用于激光直接驱动约束聚变装置的 1 .0 6μm波段、口径为 2 50 mm的无规位相板。台阶几何深度实测值与理论值的相对偏差为 1 .2 4 % ,该位相板可获得边缘陡直、近似平顶的焦斑光强分布。

激光光束平行漂移对聚焦光斑位置影响的理论分析

本文引入象差函数分析聚焦激光光学系统焦点附近的光强分布。推导出了激光光束平行漂移对聚焦光斑位置影响的公式。分析表明,平行漂移将使聚焦光斑产生纵向焦移和横向焦移,其大小取决于光束平移量ρ_0,球差系数S_1,出瞳半径a以及高斯参考球的半球R_0。

脉冲激光分布式扫描参数的优化分析

提出一种基于激光脉冲扫描测量体制下的高速点目标捕获、跟踪测量方法,应用匀速运动模型模拟仿真目标的轨迹及分布概率;考虑脉冲激光光斑分布的相关参数,建立脉冲激光扫描捕获点目标的理论模型。提出了一种基于时间序列法的捕获方法,用以求解针对目标模型脉冲激光在一帧扫描时域内的捕获次数。在此基础上对激光分布式扫描光斑布局的主要参量进行数值仿真分析,进而提出一种针对目标运动特性、激光传感器特性的最优化扫描方式,以提高一帧扫描时域内的捕获概率和捕获次数,缩短捕获时间;结合算例通过半实物仿真实验验证最优化扫描方式的可行性。所提方法为激光跟踪系统的脉冲频率、扫描频率与目标运动模型的最佳匹配提供了依据。

光谱色散和分布式相位板联用对靶面辐照均匀性的改善

通过对分布式相位板和光谱色散匀滑技术联用的模拟计算,分析了联用实验中焦斑的变化,论证了非设计采样点光强的不可控性对焦斑匀滑质量的损害。模拟结果证实了光谱色散匀滑技术对色散方向上的焦斑均匀性的改善,焦斑不均匀性由58.30%降为19.50%。通过分析焦斑不均匀性与光谱色散匀滑积分时间的关系,发现5~6个光谱色散匀滑调制周期时得到最优匀滑效果。对焦斑频谱的分析显示,光谱色散匀滑技术可以有效抑制由非设计采样点光强引入的高频成分,26.3μm内的光强调制被平滑,同时很好地保持了由分布式相位板决定的焦斑低频包络,在实验与模拟中均得到很好验证。为进一步的分布式相位板与光谱色散匀滑技术联用设计提供了理论依据。