便携式空中目标仪激光重频的分析

针对目标仪中激光重频次数的确定问题,对实际航迹数据进行分析.首先计算实际航迹信号的功率谱密度,得到航迹的频谱范围,依据Shannon定理初步确定激光重频值.进一步从建立航路的的预测误差要求出发,在匀速直线运动的假设下,使用该激光重频值,激光测距的预测误差方差能达到工程要求.然后给出该方差和建立航路允许的最大漏测点分布规律的对应关系.理论分析和工程实际表明,在保证跟踪精度的情况下,该激光重频值将满足回波率的技术指标要求.

中波高重频激光干扰非线性响应现象试验研究

针对中波探测器被中波高重频激光干扰时出现的非线性问题,设计了中波高重频激光器干扰制冷型中波HgCdTe焦平面探测器的干扰试验,分析了干扰出现的非线性响应输出现象,并得到了中波HgCdTe焦平面探测器干扰出现非线性响应时的阈值。

基于实测数据的激光高重频干扰效果数学仿真

为了解决激光高重频干扰效果评估的问题,设计了高重频激光干扰导引头实物实验,利用实测数据建立了干扰效果模型。通过比较实验情况与数学仿真战情中导引头工作状态的区别,验证了模型的可信度。分析了光斑大小和能量分布、激光入射光线与导引头轴线夹角、导引头接收能量密度等因素对制导信号生成的影响。采用蒙特卡洛方法对激光高重频引诱干扰和扰乱干扰情况下制导炸弹进行了弹道仿真,对其落点分布进行了分析。

重频激光辐照半导体损伤的有限元分析

在考虑到材料热力学参数随温度变化的前提下,以热传导方程和热弹方程为基础,采用有限元分析算法,考查了200ns脉宽、1064nm波长重频激光辐照下,半导体材料InSb体内的温升和热应力分布,分析了由温升效应所致该材料的损伤破坏类型,探讨了热熔融损伤和热应力损伤阈值随光斑尺寸、脉宽、重复率、脉冲次数等的变化规律。

重频激光作用下碳纤维/环氧树脂复合材料热损伤规律

运用热化学分析、扫描电子显微技术等手段,分析了碳纤维增强环氧树脂基复合材料在ms量级重频激光辐照下的损伤形式,研究了峰值功率密度、辐照时间、重复频率和脉冲宽度等对复合材料烧蚀规律的影响。研究结果表明:在激光辐照过程中,复合材料树脂基体在300℃开始裂解;由于裂解气体的保护作用,碳纤维不发生氧化,而是在汽化点(3 300℃)汽化烧蚀;复合材料热烧蚀率随峰值功率密度和重复频率提高而增大,随辐照时间增加而减小,最终均趋于定值;增加脉冲宽度可以提高辐照区峰值温度,降低碳纤维损伤的功率密度阈值。

大气环境下重复频率激光辐照45#钢反射率变化分析

通过大气环境中重复频率激光辐照45#钢样品的表面反射率测量以及回收样品的金相分析和表面能谱分析,对表面反射率变化过程进行了研究。理论计算与实验对比表明:激光最初作用于由氧化物和吸附物形成的金属表面膜层,此时有较强的吸收;随后激光起“清洗”、“抛光”作用,然后直接作用于金属原子,反射增强;温度的升高使样品的电阻率增大导致反射率降低,随着温度的升高材料表面开始氧化以及其后的正反馈过程是材料反射系数持续下降的主要原因。

抗多源激光高重频干扰新方案及电路实现

多源激光高重频干扰和抗多源激光高重频干扰是激光对抗的重要形式,多源高重频干扰对抗中高重频信号识别和处理的难度更高。为此,提出了一种抗多源激光高重频干扰的新方案,该方案的核心是按制导信号周期进行延时后的信号与实时信号进行与操作。提出了多芯片使用同一振荡电路解决模拟实验中零漂问题的技术途径。得出了许多电路实验验证结果:制导信号和高重频干扰信号的复合模拟结果,多芯片使用同一振荡电路与不使用同一振荡电路的波门内信号的模拟结果,电路输出信号与输入制导信号的对比结果。结果表明:高重频干扰信号被高概率地滤除,电路输出信号为制导信号,抗多源激光高重频干扰新方案可行。该方案为激光对抗提供了一种新方法。

提高外场重频激光光斑测量距离的研究

为评定激光指示器对运动目标的指示精度,通常使用激光光斑测量系统,测量照射在靶标上波长为1.064μm的激光光斑位置。而现用激光光斑测量系统的最大探测距离仅为500 m,需要大幅提高。本文通过分析制约激光光斑测量距离的因素,研究了提高外场重频激光光斑测量距离的技术途径,在选用可精确控制快门曝光的近红外高量子效率摄像机的基础上,设计了快门最优控制策略。在保证激光光斑录取率99.9%的同时,通过控制摄像机曝光时间,将激光光斑图像信噪比提高了约2倍多。外场测量时,对重频激光光斑的测量距离达到了2 000m,满足了对运动目标测量的精度要求。

重频脉冲激光辐照光学材料特性的研究进展

综述了重复频率脉冲激光辐照下光学材料特性的研究进展,重点介绍了重频激光辐照下光学材料损伤的规律,发现缺陷造成的亚损伤状态是诱导材料重频损伤的关键。详细阐述了热吸收性杂质模型、化学键断裂模型、色心模型的亚损伤机理,同时介绍了重频工作模式下激光增益介质和倍频晶体的材料特性,展望了重频激光辐照光学材料特性研究的发展和前景。

电激励重频HF激光器非稳腔设计及实验研究

为实现电激励重频HF激光远距离传输,在较短的谐振腔内产生大模体积的高质量激光束,开展了激光器正支虚共焦非稳腔的结构设计、仿真计算和实验研究。仿真结果表明,随着放大率M的增大,远场光斑中心亮斑包含的能量逐渐增大,能量向中心转移,远场光斑尺寸和远场发散角也随放大率M增大而减小。实验结果表明:随着放大率M的增大,远场光强分布、光斑尺寸和发散角变化规律与仿真结果一致,但输出激光能量以先增大后降低的规律变化。综合考虑高光束质量和高能量的指标要求,在流场正常工作情况下,当放大率M为3.0时,获得了远场发散角为2.37倍衍射极限和激光能量稍低于稳定腔(约为稳定腔激光能量的94.6%)的重频激光输出,满足激光远距离传输需求。

激光高重频干扰信号的重复频率研究

从干扰激光导引头搜索和识别制导信号的角度出发,研究了对干扰信号重复频率的要求。研究结果显示所需的重复频率可以小于以往要求。利用激光制导武器光电干扰仿真系统,以某型采用比例导引规律的激光制导炸弹为仿真对象,研究了当干扰信号的重复频率略小于波门宽度的倒数时,对激光制导武器进入制导飞行后的干扰效果。研究结果表明对激光制导武器的制导段仍然能够达到较高的干扰概率。

高重复频率DPL激光对光学薄膜元件损伤实验研究

光学薄膜的高重频激光损伤特性一直是激光薄膜研究者的重点。为了分析光学薄膜在高重频激光辐照下的损伤特性,探究其损伤机理,文中从实验出发,研究了重复频率10kHz DPL激光对光学薄膜元件的损伤特性。结果表明,修正膜层内的驻波场分布,降低膜层内高折射材料中的驻波场峰值可以提高高重频激光损伤阈值;从激光损伤形貌与辐照激光功率的关系上看,在高重频激光辐照下光学薄膜元件的损伤实质上是热效应和场效应共同作用下产生的"微损伤"累积放大所造成的。当薄膜吸收率较小时,损伤主要表现为场效应所致的"微损伤"累积放大,当薄膜吸收率较大时,损伤主要表现为热效应所致的"微损伤"累积放大。

重频纳秒大能量激光增益介质初探

重频纳秒大能量激光器在科研探究、工业制造、军事防务等领域发挥着重要作用,本文详细介绍了Yb^(3+)或Nd^(3+)稀土离子掺杂的激光晶体、激光玻璃和激光陶瓷的研究进展以及相应的重频纳秒大能量激光器代表性成果,分析了激光增益介质发射截面、热导率、上能级寿命等参数特性对激光系统的影响。针对重频纳秒大能量激光器增益介质的选择制备、热管理、自发辐射放大效应管控展开讨论并梳理解决对策,对其未来的发展前景进行了展望。

延迟制导信号抗有源高重频激光方法的仿真研究

为研究激光制导弹药利用延迟信号法抗有源高重频激光干扰的有效性,利用Simulink搭建了延迟信号法抗有源高重频激光干扰仿真平台,采用数值仿真验证了该方法的有效性,并指出了该抗干扰方法及现有实验结果的局限性。

制导信号中的抗高重频干扰的改进方法

高重频激光干扰是半主动激光制导武器对抗中采用的一种有效的激光有源干扰技术。通过分析激光高重频有源干扰的机理,在已有的激光高重频对抗方法的基础上,针对现有激光对抗方法难以对抗激光高重频干扰的问题,提出并设计了一种由PAWM编码和导引头上抗干扰改进方法组成的抗高重频干扰改进方法,并通过电路实验验证,结果表明该方法不仅能有效排除高重频干扰信号,同时又不影响制导信号质量。

二维情形下组合激光辐照45^#钢靶温升效应的模拟

基于组合激光的新概念,对重频激光与连续激光组合辐照下钢靶的温升进行了数值计算。根据实验测得的钢靶对1.06μm连续激光的反射率随温度的变化曲线,通过求解二维轴对称热传导方程,比较了不同组合参数下钢靶的温升以及能量利用率,分析了组合激光的优势所在。计算结果表明:平均功率密度相同时,组合激光要比连续激光的加热效率高,加热效率还与组合激光中重频激光的各种参数相关,重频激光占空比为1%且峰值功率密度保持不变时,加热效率随着重频率的减小而增高。

片状石墨增强树脂基复合材料的耐激光烧蚀性能研究

采用刷涂的方法制备了一种新型的片状石墨增强钡酚醛树脂基复合材料,并采用重频激光辐照的方法,对其耐烧蚀性能进行了研究.研究结果表明:片状石墨增强钡酚醛树脂基复合材料在平均功率密度为1700 J/cm2的重频激光辐照下的热烧蚀率为32.8μg/J,耐激光烧蚀性能明显高于碳纤维增强的钡酚醛树脂基复合材料和钡酚醛树脂;片状石墨增强钡酚醛树脂基复合材料中的片状石墨呈近平行的层状分布方式,在激光辐照过程中能对入射激光起到平面反射作用,从而有效地降低激光辐照的能量沉积;片状石墨的片型对复合材料的耐烧蚀性能有影响,φ0.5 mm的片状石墨增强的复合材料的耐激光烧蚀性能最好.

光电对抗理念贯穿“激光制导”课堂教学实践

“激光制导”课程在激发学生主动思维、课堂互动环节较难取得突破。为激发学生在未来战场对抗中通过关键技术提升改进武器系统性能取得战场胜利的求知欲,结合未来岗位任职的工作需求,把光电对抗理念引入到“激光制导”课程教学中。将学生分为相互敌我对抗的两组,进攻方发挥其技术优势,防守方找出对抗手段,既能激发学生的学习兴趣,又能深刻理解所学知识在未来作战中的重大意义。

重频脉冲激光辐照半导体材料加热烧蚀计算分析

建立了重频脉冲激光加热/烧蚀半导体材料物理模型,在不同占空比的重复频率脉冲激光辐照下,采用有限元方法数值模拟了硅和锗两种半导体材料前、后表面的升温和烧蚀深度变化规律,考察了材料厚度和物性的影响。模拟结果表明,材料前表面升温曲线呈齿状,与金属情形类似;后表面呈阶梯状,表现出与金属材料的差异。与连续激光相比,重频脉冲激光更有利于半导体材料的加热和烧蚀。