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Vertical cavity surface emitting laser transverse mode and polarization control by elliptical hole photonic crystal
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作者 曹田 徐晨 +4 位作者 解意洋 阚强 魏思民 毛明明 陈弘达 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第2期261-264,共4页
The polarization of traditional photonic crystal(PC) vertical cavity surface emitting laser(VCSEL) is uncontrollable,resulting in the bit error increasing easily.Elliptical hole photonic crystal can control the tr... The polarization of traditional photonic crystal(PC) vertical cavity surface emitting laser(VCSEL) is uncontrollable,resulting in the bit error increasing easily.Elliptical hole photonic crystal can control the transverse mode and polarization of VCSEL efficiently.We analyze the far field divergence angle,and birefringence of elliptical hole PC VCSEL.When the ratio of minor axis to major axis b/a = 0.7,the PC VCSEL can obtain single mode and polarization.According to the simulation results,we fabricate the device successfully.The output power is 1.7 mW,the far field divergence angle is less than 10°,and the side mode suppression ratio is over 30 dB.The output power in the Y direction is 20 times that in the X direction. 展开更多
关键词 photonic crystal vertical cavity surface emitting laser(VCSEL) elliptical holes single mode polarization control
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Analysis of Laser-encoding Remote-control Explosive System
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作者 JIANG Ben he 1, JIANG Zhi ling 2, HU Qing rong 3 (1.Institute of Infrared Remote Sensing, Shandong University, Jinan 250100, CHN 2. Department of Optics, Shandong University, Jinan 250100, CHN 3. Institute of Remote Sensing Applications CAS, B 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 2002年第3期186-189,共4页
According to the requirements, an active infrared system is designed, which is composed of the emitting and receiving parts. The emitting part consists of a GaAs semiconductor laser device and binoculars optical syste... According to the requirements, an active infrared system is designed, which is composed of the emitting and receiving parts. The emitting part consists of a GaAs semiconductor laser device and binoculars optical system. A Si photodiode is selected as the receiving device, and a preamplifier circuit is designed to match the detector and further improve the signal to noise ratio. The laser encoding mode is utilized to enhance the anti disturbance. The theoretical analysis of this system is presented and a system prototype is made according to the requirement. The experimental results agree well with the theoretical prediction. 展开更多
关键词 laser ENCODING mode INFRARED remote-control GAAS SEMICONDUCTOR laser
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基于激光模式调控的高强铝合金定向能量沉积成形工艺优化
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作者 史东来 贾车旺 +3 位作者 孙刘铄 赵宇凡 杨海欧 林鑫 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期44-56,共13页
由于7075铝合金主要组成元素的沸点较低、熔体的表面张力梯度较大,加之定向能量沉积(DED)工艺中常用的圆形高斯分布(CG)激光束斑能量分布的不均匀性,导致7075铝合金DED试样的成形质量普遍不佳,这极大限制了7075铝合金DED的进一步应用。... 由于7075铝合金主要组成元素的沸点较低、熔体的表面张力梯度较大,加之定向能量沉积(DED)工艺中常用的圆形高斯分布(CG)激光束斑能量分布的不均匀性,导致7075铝合金DED试样的成形质量普遍不佳,这极大限制了7075铝合金DED的进一步应用。通过激光光场模式调控,可以有效改变熔池的温度场、流场及其相应的凝固条件,从而提升激光增材制造试件的成形质量和微观组织的主动控制能力。采用离轴抛物积分镜将CG光场模式匀化为圆形平顶分布(CF)光场模式,并进一步将CF光场模式倾斜以获得横向椭圆平顶分布(TE)光场模式。利用这三种不同的光场模式激光分别制备了7075铝合金DED的单道熔覆、单壁墙及块体试样。结合数值模拟,揭示光场模式对成形质量及凝固组织的影响规律及其内在机理。模拟结果显示,将激光束斑从传统的CG光场模式调制为CF与TE光场模式后,激光在熔覆层表面的热通量均匀性得到显著改善,进而减小了熔体温度梯度,提高了凝固速率。与CG光场模式相比,成形质量方面,CF与TE光场模式下单壁墙和块体试样的表面成形质量得到显著提升,其中单壁墙的宽度变化大幅降低,块体试样水平方向的尺寸精度提高,此外块体试样的致密度分别从95.8%提升至97.2%与97.7%;凝固组织方面,织构得到显著弱化,并且晶粒尺寸减小约50%,同时晶粒内纳米析出相η相的数量也有所增加。 展开更多
关键词 定向能量沉积 高强铝合金 光场模式调控 成形质量 微观组织
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内置温控多模耦合半导体激光器研究
4
作者 程义涛 王英顺 +2 位作者 吴浩仑 武艳青 晏青 《微纳电子技术》 CAS 2024年第7期62-69,共8页
随着半导体激光光源在通信、探测等领域应用的不断扩展,常规多模半导体光纤耦合模块功率温度特性不能满足使用需求,因此有必要研制高稳定性多模耦合半导体激光器。研制了一种内置温控的多模耦合半导体激光器。针对器件的封装耦合进行了... 随着半导体激光光源在通信、探测等领域应用的不断扩展,常规多模半导体光纤耦合模块功率温度特性不能满足使用需求,因此有必要研制高稳定性多模耦合半导体激光器。研制了一种内置温控的多模耦合半导体激光器。针对器件的封装耦合进行了光纤耦合设计和散热设计,并对制作的器件的光电参数进行了测试,重点测试了宽温范围内的输出功率与功率变化率。测试结果表明:光纤芯径为105μm、数值孔径(NA)为0.22时,室温下光纤输出功率大于3.1 W,耦合效率达到94%以上;在温度范围-45~70℃内,典型温度点下输出功率变化率低于1%。该内置温控多模耦合半导体激光器的研制为半导体激光器在泵浦领域的进一步应用提供了技术参考。 展开更多
关键词 耦合 封装 半导体激光器 多模 内置温控 蝶形封装
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倾斜波导半导体激光器内基侧模的“之”字形谐振条件
5
作者 虞顺超 宫梓傲 +2 位作者 邹永刚 徐英添 范杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期81-89,共9页
倾斜波导半导体激光器具有独特的谐振光路,基侧模在倾斜波导内满足“之”字形振荡,可有效抑制广域激光器中的高阶侧模激射和灯丝效应。目前倾斜波导半导体激光器大多采用强折射率导引设计,其“之”字形谐振腔长仅由几何关系确定,在弱折... 倾斜波导半导体激光器具有独特的谐振光路,基侧模在倾斜波导内满足“之”字形振荡,可有效抑制广域激光器中的高阶侧模激射和灯丝效应。目前倾斜波导半导体激光器大多采用强折射率导引设计,其“之”字形谐振腔长仅由几何关系确定,在弱折射率导引下谐振条件存在一定偏移。为此,基于静态相位法引入古斯-汉欣位移因子,给出了一种适用于两种折射率导引情况的理论模型。对比分析表明,数值计算的结果与两种折射率引导下的仿真结果吻合较好,能更准确地满足弱折射率引导下倾斜波导内基侧模的“之”字形谐振。理论分析同时表明,m阶侧模存在相应的临界刻蚀深度,在基侧模临界刻蚀深度附近,倾斜波导表现出更强的模式选择能力。 展开更多
关键词 半导体激光器 倾斜波导 静态相位法 侧模调控
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基于复合控制策略的激光光束指向控制系统研究
6
作者 孙昕 霍子民 储海荣 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第4期154-159,共6页
激光光束指向控制系统是通过对激光光束偏转执行机构的控制,实现激光光束稳定指向目标的系统.当激光光束指向控制系统被应用于恶劣环境时,应考虑环境对系统造成的不利影响,消除激光光束的指向误差.激光光束指向控制系统采用了基于比例-... 激光光束指向控制系统是通过对激光光束偏转执行机构的控制,实现激光光束稳定指向目标的系统.当激光光束指向控制系统被应用于恶劣环境时,应考虑环境对系统造成的不利影响,消除激光光束的指向误差.激光光束指向控制系统采用了基于比例-微分-积分(PID)控制器和滑模控制器的控制策略,用于提高其动态和静态性能.最后,将PID控制器和滑模控制器在不同状态下的优势相结合,提出了复合控制策略.通过实验对比分析,复合控制策略比单一控制策略具有更好的控制性能,可以满足不同工况下的激光光束指向作业. 展开更多
关键词 激光光束指向控制系统 比例-微分-积分控制器 滑模控制器 复合控制策略
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使用灰度矩阵分析光子灯笼模式控制性能波动
7
作者 赵欣瑞 董一甲 +2 位作者 宁永强 林星辰 朱洪波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期2818-2826,共9页
为了分析光子灯笼用于光合束时的模式控制能力波动,建立算法提取光场灰度矩阵,使用数值计算结果替代角功率分布方差来分析光子灯笼模式控制能力随合束功率的波动。根据功率流方程与临近模耦合理论推导了算法的理论基础。从算法结构和灰... 为了分析光子灯笼用于光合束时的模式控制能力波动,建立算法提取光场灰度矩阵,使用数值计算结果替代角功率分布方差来分析光子灯笼模式控制能力随合束功率的波动。根据功率流方程与临近模耦合理论推导了算法的理论基础。从算法结构和灰度值提取精度参数两方面详细介绍灰度提取算法。通过对比复原图与原光场图,证明算法将光强分布情况转化成灰度值矩阵的数值准确性;最后,以自制的3×1光子灯笼在弱主动模式控制下的表现为例,分析其模式控制能力随合束功率变化导致的输出光质量与合束损耗的变化。实验结果解释了合束功率从0增加到270 mW时3×1光子灯笼的光合束损耗曲线斜率变化以及合束光最大高斯拟合度波动。算法能简单、快速地分析光子灯笼用于基模合束光制备时模式控制能力的波动情况,且环境敏感度低,光场功率分布提取准确率大于99%。 展开更多
关键词 半导体激光 模式控制 灰度矩阵 光子灯笼 光合束
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大模场一维高阶厄米-高斯激光束产生
8
作者 周王哲 李雪鹏 +6 位作者 杨晶 杨天利 王小军 刘炳杰 王浩竹 杨俊波 彭钦军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期133-140,共8页
厄米-高斯光束在诸多前沿科学领域都有着重要的应用.不同于目前普遍采用的晶体端面离轴泵浦方式,本文提出了一种利用板条激光器产生厄米-高斯激光束的方法.采用半导体激光阵列大面正交泵浦板条激光介质,具有大模场特性.根据预先设计的... 厄米-高斯光束在诸多前沿科学领域都有着重要的应用.不同于目前普遍采用的晶体端面离轴泵浦方式,本文提出了一种利用板条激光器产生厄米-高斯激光束的方法.采用半导体激光阵列大面正交泵浦板条激光介质,具有大模场特性.根据预先设计的谐振腔模场,在板条厚度和宽度方向分别采用尺寸可调的光阑限模.由于高阶模式对谐振腔腔镜不对准的灵敏度弱于低阶模式,可通过耦合输出镜倾斜量的控制,实现不同阶数模式腔内损耗的差异化调控,从而产生各阶次的高纯度厄米-高斯光束.利用Nd:YAG板条激光器,获得了0—9阶一维厄米-高斯光束,其光强分布与理论值的相关系数ρ高于0.95,光束质量因子M^(2)与理论值符合良好.最高阶HG09模式的输出功率为244 mW.在此基础上,进一步利用柱透镜对组成的像散模式转换器,实现了各阶厄米-高斯光束向对应拉盖尔-高斯光束的转换.结合板条放大器结构,基于本方案产生的厄米-高斯光束具备功率定标放大的前景. 展开更多
关键词 厄米-高斯光束 板条激光器 大模场 倾斜量控制 功率定标放大
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光电跟踪系统的区间2型模糊滑模控制方法 被引量:1
9
作者 周倩 张兵 +1 位作者 李志俊 毛耀 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期293-300,共8页
为了提升高精度光电跟踪系统(ETS)的跟踪精度和其处理不确定性的能力,设计了一种1型模糊滑模控制方法,模糊控制用于在线自适应调整滑模控制(SMC)切换项参数;并采用区间2型模糊滑模控制(IT2FSMC)方法来提高系统处理不确定性的能力,进而... 为了提升高精度光电跟踪系统(ETS)的跟踪精度和其处理不确定性的能力,设计了一种1型模糊滑模控制方法,模糊控制用于在线自适应调整滑模控制(SMC)切换项参数;并采用区间2型模糊滑模控制(IT2FSMC)方法来提高系统处理不确定性的能力,进而提升跟踪精度,同时降低SMC抖振;此外,用粒子群优化算法来保证选取的SMC参数相对最优,并对提出的各种控制方法进行了理论分析和实验对比。结果表明,IT2FSMC能在降低SMC抖振的同时将SMC的稳态误差降低54.43%。仿真和实验分析验证了所提出控制方法在ETS中的有效性。 展开更多
关键词 激光技术 高精度光电跟踪系统 模糊滑模控制 抖振抑制 参数优化
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自动NPE锁模飞秒激光频率梳研究
10
作者 张文玺 杨旭红 +7 位作者 杨瑞强 陈大勇 肖玉华 缪培贤 王骥 刘志栋 范栋 代虎 《真空与低温》 2023年第6期570-576,共7页
基于非线性偏振演化(NPE)锁模技术的光纤光梳具有脉冲宽度窄、光谱覆盖广、重复频率高、相位噪声低等诸多优点,然而,由于锁模稳定性不好,该技术逐渐在工程应用中被非线性放大环形镜(NALM)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术取代。为... 基于非线性偏振演化(NPE)锁模技术的光纤光梳具有脉冲宽度窄、光谱覆盖广、重复频率高、相位噪声低等诸多优点,然而,由于锁模稳定性不好,该技术逐渐在工程应用中被非线性放大环形镜(NALM)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术取代。为了扩展NPE光纤光梳的工程应用范围,研制了具有自动锁模功能的NPE掺铒光纤光梳,采用电控偏振控制器和自动锁模电路实现光纤激光器的自动锁定,锁模脉冲宽度90 fs,重复频率101.5 MHz。采用共线式f-2f自参考技术测得40 dB的载波包络相移频率fceo信号,并采用上混频与64分频相结合的方式将fceo锁定至20 MHz,锁定精度1.5 mHz。通过锁定40次谐波的方法,利用自研的重复频率调节机构实现重复频率frep锁定,锁定后的频率精度为199μHz。 展开更多
关键词 光学频率梳 飞秒激光 自动锁模 锁相环 电控偏振控制器
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光纤激光作为激光武器的能力分析 被引量:31
11
作者 楼祺洪 周军 王之江 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期161-165,共5页
简要介绍了高功率光纤激光的发展 ,分析了双包层光纤激光器作为激光武器的可能性 ,并给出了实现高能单模激光输出的主要技术方案。
关键词 双包层光纤激光 激光武器 模式控制 相干组束
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光纤激光器的相干合成技术 被引量:9
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作者 曹涧秋 许晓军 +1 位作者 侯静 陆启生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期456-460,共5页
光纤激光器合成技术作为有望突破单根光纤激光器输出功率限制的方案之一而备受关注,发展非常迅速。利用相同数量的激光器,相干合成理论上能够得到更高的轴上光场强度,更集中的远场能量分布,从而得到广泛关注。文中从4个方面对光纤激光... 光纤激光器合成技术作为有望突破单根光纤激光器输出功率限制的方案之一而备受关注,发展非常迅速。利用相同数量的激光器,相干合成理论上能够得到更高的轴上光场强度,更集中的远场能量分布,从而得到广泛关注。文中从4个方面对光纤激光器的相干合成技术进行了介绍:自组织相干合成技术、外腔选模相干合成技术、相位实时控制相干合成技术和SBS相干合成技术。详细介绍每一种方案的发展现状和实验进展,并讨论了各方案的可扩展性。最后,对光纤激光器相干合成技术发展的相关问题进行了简要的探讨。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤激光器 相干合成 锁模 相位控制
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高温工作垂直腔面发射半导体激光器现状与未来(特邀) 被引量:6
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作者 张建伟 宁永强 +5 位作者 张星 周寅利 陈超 吴昊 秦莉 王立军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期1-20,共20页
垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)具有可调控的光斑形貌、易于二维集成、窄光谱宽度、尺寸小等独特优势,尤其是VCSEL激光器高的波长温度稳定性与无腔面损伤特性,在工作温度要求苛刻的高温环境下具有极为优秀的工作表现。介绍了VCSEL激... 垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)具有可调控的光斑形貌、易于二维集成、窄光谱宽度、尺寸小等独特优势,尤其是VCSEL激光器高的波长温度稳定性与无腔面损伤特性,在工作温度要求苛刻的高温环境下具有极为优秀的工作表现。介绍了VCSEL激光器的结构原理,对VCSEL激光器在高温工作时激光腔模与增益的温度稳定特性进行了分析。对量子精密测量碱金属原子泵浦高温VCSEL激光器进行分析,并对其国内外发展历程与进展现状进行了介绍;分析数据中心能耗问题带来的高温高速VCSEL激光器需求,并对850 nm与980 nm两个波段的高温高速VCSEL发展历程进行了介绍;最后对高温工作VCSEL激光器未来的发展方向进行了总结展望。 展开更多
关键词 垂直腔面发射半导体激光器 高温工作 模式调控 原子传感 数据中心
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滑模控制对激光通信ATP系统跟踪性能的改善 被引量:7
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作者 胡贞 姜会林 佟首峰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期522-525,共4页
为提高激光通信捕获、跟踪、对准(ATP)系统粗精复合控制的跟踪精度,提出了指数趋近律的离散滑模控制方法.建立了ATP系统跟踪控制模型,设计了滑模控制器组成的精跟踪控制系统,对动态滞后跟踪性能进行仿真研究.结果表明,相对于频域设计法... 为提高激光通信捕获、跟踪、对准(ATP)系统粗精复合控制的跟踪精度,提出了指数趋近律的离散滑模控制方法.建立了ATP系统跟踪控制模型,设计了滑模控制器组成的精跟踪控制系统,对动态滞后跟踪性能进行仿真研究.结果表明,相对于频域设计法,滑模控制可增加系统的控制带宽,在较宽的范围内对粗跟踪系统产生的随机误差有较强的抑制能力. 展开更多
关键词 激光通信 ATP系统 滑模控制 跟踪精度 控制带宽
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kW级全光纤激光器理论与实验研究 被引量:7
15
作者 李腾龙 孙殷宏 +1 位作者 马毅 杨波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1-5,共5页
基于主振荡功率放大结构设计了kW级全光纤激光器,对激光器的功率分布及输出、弯曲选模以及冷却条件下增益光纤的热分布进行了数值模拟分析。搭建了所设计的全光纤激光器,在注入总泵浦功率1436W时,实验获得了1060W高功率连续激光输出,光... 基于主振荡功率放大结构设计了kW级全光纤激光器,对激光器的功率分布及输出、弯曲选模以及冷却条件下增益光纤的热分布进行了数值模拟分析。搭建了所设计的全光纤激光器,在注入总泵浦功率1436W时,实验获得了1060W高功率连续激光输出,光光转换效率73.8%,光束质量因子小于1.6。初步分析了导致激光器实验输出与理论设计二者偏差的原因。 展开更多
关键词 全光纤激光器 主振荡功率放大 功率分布 弯曲选模 冷却
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非线性偏振旋转被动锁模光纤激光器自动锁模电路 被引量:6
16
作者 易波 贾文 +2 位作者 徐军 陈国梁 梅理 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2994-3000,共7页
针对基于非线性偏振旋转(NPR)原理的被动锁模光纤激光器稳定性差和不能自行进入锁模状态的问题,本文设计了自动锁模电路,用于对激光器进行实时调控以获得稳定的锁模输出。该项设计利用高速光电探测器(PD)将NPR被动锁模光纤激光器输出的... 针对基于非线性偏振旋转(NPR)原理的被动锁模光纤激光器稳定性差和不能自行进入锁模状态的问题,本文设计了自动锁模电路,用于对激光器进行实时调控以获得稳定的锁模输出。该项设计利用高速光电探测器(PD)将NPR被动锁模光纤激光器输出的光信号转化为电脉冲信号,经过线性放大、整形处理后输出至单片机进行计数;单片机根据快速锁模判定算法判断该激光器的输出状态,并自动反馈调节加装在光纤激光器上的电控偏振控制器(PC),从而实现激光器的锁模稳定状态输出。实验结果表明,对于重复频率为6.238MHz的NPR被动锁模激光器,自动锁模电路能够在6ms内检测到失锁状态,在最长10.24s内自动搜索达到稳定锁模工作状态。对于重复频率在16MHz以下的NPR被动锁模激光器,自动锁模电路都能够快速地实现自行启动或将启动后因故失锁的状态调节回锁模状态,达到预先的设计要求,具有结构简单、成本低、功耗低及性能稳定等优点。 展开更多
关键词 光纤激光器 被动锁模 电控偏振控制器 自动锁模电路 非线性偏振旋转
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微机控制环形激光陀螺自动扫模的研究与实现 被引量:1
17
作者 杨恒 刘放 +2 位作者 严吉中 范正翥 陈明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期203-207,共5页
在分析环形激光谐振腔各种稳频技术与最优工作模式搜索技术的基础上 ,介绍了作者自行研制的微机控制激光陀螺腔长自动调节系统 ,并介绍了 0~ 30 0 V电压连续可调压电晶体驱动电源的研制。实验获得的腔长连续调节曲线验证 ,微机控制的... 在分析环形激光谐振腔各种稳频技术与最优工作模式搜索技术的基础上 ,介绍了作者自行研制的微机控制激光陀螺腔长自动调节系统 ,并介绍了 0~ 30 0 V电压连续可调压电晶体驱动电源的研制。实验获得的腔长连续调节曲线验证 ,微机控制的激光陀螺腔长自动调节系统可以稳定地获得正确的环形激光陀螺腔长变化信息 ,为实现数字化稳频提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 激光陀螺 激光谐振腔 微机自动腔长调节
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滚珠丝杠副的增益模糊自适应双幂次趋近律滑模控制 被引量:4
18
作者 汤亮 卢文政 +2 位作者 龚发云 张董洁 徐光辉 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期143-152,共10页
为了提高滚珠丝杠副激光切割平台的切割速度控制性能,基于双幂次趋近律滑模和模糊控制原理,提出了一种增益模糊自适应双幂次趋近律滑模控制方法。考虑到滚珠丝杠副存在各种轴向振动与扭转振动,采用集中参数方法建立了滚珠丝杠副运动系... 为了提高滚珠丝杠副激光切割平台的切割速度控制性能,基于双幂次趋近律滑模和模糊控制原理,提出了一种增益模糊自适应双幂次趋近律滑模控制方法。考虑到滚珠丝杠副存在各种轴向振动与扭转振动,采用集中参数方法建立了滚珠丝杠副运动系统的拉格朗日动力学模型,同时摩擦力的高度非线性对高精度的控制系统存在较大的影响,因此引入了Stribeck摩擦模型估计摩擦力;由于传统双幂次趋近律滑模控制存在抖振,引入饱和函数代替符号函数,在一定程度上抑制了控制系统的抖振;针对传统双幂次趋近律滑模控制的控制增益的动态调整性能不足,即固定增益很难保证激光切割的最佳动态控制效果,分析并建立了激光切割深度、速度与双幂次趋近律滑模控制增益之间的模糊关系,以激光切割深度作为自适应参考依据,采用基于模糊规则表的模糊控制方法自适应调整控制增益,增强了系统的鲁棒性和自适应性;经过与PI控制方法和传统双幂次趋近律滑模控制方法进行仿真实验比较,结果表明本文所提出的控制方法不仅解决了控制系统超调问题,而且提高了系统的响应速度和鲁棒性,有效地削弱了系统的抖振;同时搭建激光切割实验平台,通过在滚珠丝杠副激光切割平台上的激光切割实验,发现最佳的激光切割深度范围为电池片厚度的1/2~2/3,最佳的激光切割速度为200 mm/s。在此基础上,采用PI控制方法、传统双幂次趋近律滑模控制方法和本文所提出的控制方法进行电池片激光切割,实验结果表明,通过对比分析由金相显微镜获得的切割后电池片切缝图像,由本文所提出控制方法所得的电池片切缝平整,验证了本文所提控制方法在激光切割速度控制性能上的优越性。 展开更多
关键词 PI控制器 滑模控制 增益 双幂次趋近律 模糊控制 激光切割
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卫星编队飞行的飞秒激光绝对距离测量与高精度控制技术 被引量:1
19
作者 宋有建 宗群 +2 位作者 余化枫 师浩森 邵士凯 《科技资讯》 2016年第1期167-168,共2页
该报告的内容按编队卫星飞行的星间绝对距离测量与时间统一、编队构型的精确控制两部分独立展开。编队测量方面:完成了星间相对导航、精确定位的方案设计,主要是基于飞秒激光飞行时间的绝对距离测量方法与基于压电偏摆镜的锁相环路实现... 该报告的内容按编队卫星飞行的星间绝对距离测量与时间统一、编队构型的精确控制两部分独立展开。编队测量方面:完成了星间相对导航、精确定位的方案设计,主要是基于飞秒激光飞行时间的绝对距离测量方法与基于压电偏摆镜的锁相环路实现的。利用由主星发射的三路独立的飞秒激光绝对距离测量获得子星靶标的3个微米精度的绝对信息,其中微米精度是由飞秒激光的高时间分辨本领决定的;利用压电偏摆镜的锁相环路建立了星间自由光通信链路,使得测距激光脉冲能够实时跟踪自由漂浮的子卫星角锥棱镜。给出了基于飞秒激光的相对导航以及基于压电偏摆镜的跟瞄系统锁相环路的设计方案并基于已有条件测试了压电偏摆装置的稳定性,设计了跟瞄与测距系统集成方案,为三路测距与跟瞄、并实现精确定位的实验演示验证打下了基础。实验上,针对小卫星搭载的需求,建立了一台高稳定性、高集成度、全保偏结构的掺铒光纤飞秒激光源,测距、跟瞄与星间时钟统一的工作将主要依赖该飞秒激光源展开。编队控制方面:分析了编队卫星的动力学机理。以近距离航天器相对运动方程为基础,分析了编队飞行的基本特性,分析了不同动力学模型的特点,确立了不同应用场合下动力学模型的选取准则。然后,考虑到微小卫星质量与载荷限制导致携带燃料有限,而编队初始化是个能耗较大的变轨过程,基于Gauss伪谱法为编队初始化过程设计了最优轨迹。最后,研究了卫星编队构型保持控制问题。首先确定了主从式的卫星编队协同控制结构。在该控制结构下,基于非线性相对轨道模型,分别采用传统滑模控制方法、自适应滑模控制方法设计了构型保持控制器,并对所设计的控制算法进行了仿真验证,验证了所设计控制算法的鲁棒性。 展开更多
关键词 飞秒 绝对距离测量 光束跟踪 自适应滑模法
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控制单模激光Haken-Lorenz系统混沌的一种有效方法 被引量:12
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作者 吕翎 栾玲 杜增 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期416-419,共4页
基于变量脉冲反馈法 (VPF)的设计思想 ,提出了一种控制非线性系统中混沌的新方法———变量变化率脉冲反馈 (VRPF)法 将此方法应用到单模激光Haken Lorenz系统混沌的控制中 ,计算机模拟结果表明 ,通过恰当地选择反馈系数和脉冲间隔 ,... 基于变量脉冲反馈法 (VPF)的设计思想 ,提出了一种控制非线性系统中混沌的新方法———变量变化率脉冲反馈 (VRPF)法 将此方法应用到单模激光Haken Lorenz系统混沌的控制中 ,计算机模拟结果表明 ,通过恰当地选择反馈系数和脉冲间隔 ,可以将系统稳定在 1p、2p、3p… 2 mp、3np以及 2 mp× 3np这样不同的周期轨道 。 展开更多
关键词 单模激光 Haken—Lorenz系统 LYAPUNOV指数 混沌控制 周期轨道
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