1.06μm激光对流层折射修正研究

大气折射率的非均匀分布导致了激光在实际大气传输时其传输路径偏离直线而发生折射,使得激光武器系统在制导和精确打击时其瞄准和打击精度下降.本文针对1.06μm激光在对流层大气传输时的折射修正,提出了简化球面大气分层模型的平面分层模型,平面分层模型将弯曲的球面层看成曲率为无穷大的和水平面平行的大气分层结构.比较了球面分层模型和平面分层模型的仰角误差随传输高度和起始仰角的变化.仿真结果表明:对流层内光束传输起始仰角大于20°时,两种模型的仰角折射修正之差≤1″,采用平面分层模型代替球面分层模型在激光制导和瞄准实时折射修正时能简化运算量.     

激光传输系统的误码测试

本文所介绍的误码测试系统,采用收、发两端同时记录被传输信息,然后逐位比较求出误码率及误码分布的测试方法。系统采用外同步通讯控制方式,并由外同步信号整步内同步信号。当激光传输信道瞬间受阻而外同步信号消失时,由内同步信号控制对数据的接收,从而保证在整个信息传输过程中,接收端准确、可靠地记录全部被传输信息。该测试系统主要由两台TP-801B型微机组成,可适用于五种速率,具有10~(-6)的测试精度,存贮信息容量为22.5K字节,除提供误码率及误码分布外,还可提供全部被测数据及全部误码数据。该系统已成功地应用于激光制导系统的误码测试。     

激光在海水中的衰减特性

分析了光在海水中的吸收效应和散射效应;并通过使用半解析蒙特卡罗方法模拟了蓝绿激光在海水中的传输过程,获得前向散射光斑截面光子数随散射角平均余弦值、衰减系数、海水单次散射反照率和距离等参数变化而变化的规律,即随着传输距离的增加,前向散射光斑截面光子数增大,达到一定距离后,增加趋于平缓;光子数随着传输距离的增加呈类指数下降的趋势;相同传输距离、不同水质参数,光子数差异较大。研究结果对水下激光目标探测有一定的参考价值。     

大气湍流效应对激光传输影响的仿真研究

针对大气湍流效应对半导体激光光束远场光束质量的影响进行仿真研究。首先理论分析泽尼克多项式产生的相位屏及指数高斯光束通过湍流大气传输后的光斑畸变情况;然后利用Matlab软件对相位屏及单束、多束半导体激光光束通过相位屏后的光斑光强分布进行仿真,并采用不均匀度指标对远场光束质量进行评价;最后指出多光束并合方法是抑制大气湍流效应影响的有效方法,对构建激光主动照明成像系统具有指导意义。     

利用LOWTRAN7研究1.06 μm激光大气传输特性

激光在大气中的传输特性是影响激光武器技术指标的重要因素。激光在大气中传输时，会受到气体分子和气溶胶粒子、尘埃、雾、雨等对激光信号的吸收和散射，导致激光信号能量的衰减；此外，还受大气湍流的影响。利用国际公认的大气传输特性仿真软件包LOWTRAN7，计算分析了1．06μm激光在多种条件下的传输特性，计算结果对今后进一步开展激光武器技术的研究具有一定的指导意义。     

宽脉冲1.06μm激光高重频电光调Q研究

本文对宽脉冲1.06μm激光调Q进行理论研究,应用电光效应对宽脉冲氙灯抽运的Nd:YAG激光高重复率电光调Q.并且在谐振腔内放置双λ/4波片,获得稳定的基模,实现了重复频率1-5KHz的窄脉冲串激光输出.     

精确测量 YAG 激光 1.06μm 光束发散角的一种方法

本文介绍一种偏振光干涉下测量激光束１．０６μｍ发散角的方法和装置，对此方法的工作原理、结构特征、测量精度分析作了详细的阐述，并给出了几种测量装置的最佳组合及其测量精度     

精确测量YAG激光1.06μm光束发散角的一种方法

本文介绍一种偏振光干涉下测量激光束１．０６μｍ发散角的方法和装置，对此方法的工作原理，结构特征，测量精度分析作了详细的阐述，并给出了几种测量装置的最佳组合及其测量精度。     

基于衰减特性的电缆传输畸变软件补偿

探讨了2种用于同轴电缆传输快脉冲信号的软件补偿方法：一种是已知电缆传输衰减特性曲线（实测值）,对其进行数据预处理后进行幅度和相位的同步补偿;另外一种则是把传输衰减特性曲线拟合,近似地认为同轴电缆的衰减在足够高频处与频率的平方根成正比,求出校正波形所需的衰减因子进行数学模型信号补偿。在波形软件补偿中采用了最能体现补偿效果的快沿方波信号,并分析比较了2种方法的优劣及不同应用场合,为不同条件下的选择提供参考。     

高功率电磁脉冲在岩土层孔中的衰减分析

利用FDTD方法计算出了岩土层孔中不同深度电场的时域波形,并将时域结果经傅立叶变换得到不同深度电场的频谱。用数据拟合法给出了特定频率成分电磁波随孔深度衰减的经验公式。计算结果表明,在FDTD计算域外一定范围内的场值可以用经验公式来预测。     

光在大气和海水信道中传输的能量衰减计算

考虑自然光和海水浮游生物等产生的背景辐射以及云层、大气/海水界面和海水等介质的光辐射透过率,利用星载激光对潜通信能量方程估算了潜艇接收信号能量衰减大约可达-112~-140 dB.利用Monte Carlo方法计算星载激光对潜通信水下接收光斑分布状况,选择63%光斑半径作为接收平面半径,不考虑光在传输过程中介质的吸收效应,计算了不同卫星高度和发射角.近海岸海域水下200 m和深海海域水下300 m接收信号衰减,信号能量衰减可达84 dB.由于未考虑吸收效应和光斑大小选择的原因,仿真计算结果稍小于理论估算.     

慢衰减电磁波在电磁法测深中的应用研究

现代电磁法勘探中,总是遇到探测深度和分辨率的矛盾,两者难以兼顾.本文介绍的一种基于特殊函数的高频电磁波源,它在地质体中的衰减速度慢于常规简谐电磁波.以此种电磁波作为波源可以大大提高探测深度,同时也保证了高分辨率.本文通过计算比较两种电磁波的趋肤深度,发现基于特殊函数的电磁波的趋肤深度远大于一般的简谐波.     

超声波在煤矿井下环境中的传播与衰减特性

超声波的传播具有穿透性强、传播稳定、非接触的特点,使得超声波在测距和测流量领域获得研究和应用.为将超声波检测技术引入矿井风速测定领域,必须对超声波在矿井大气中的传播特性进行有针对性的研究.本文利用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,系统的分析了超声波在煤尘-空气混合物中的传播和衰减特性.研究获得了超声波长与煤尘颗...     

一种便携式水下激光衰减度测量系统

为了克服现有测量水体对激光衰减度方法存在的耗时耗力,无法进行实时、不同深度测量的缺点,设计一种便携式水下激光衰减度测量系统。该系统采用电子测量记录方案,可记录不同深度水中的激光衰减度、温度值、测量时间。测试结果表明:所设计的便携式测量系统能方便、准确地测量不同深度水中的激光衰减度,具有较高的实用性。     

1.06μm连续激光对InSb、Si、Ge、Ni、Cu材料热损伤数值分析

针对波长1.06μm连续激光辐照InSb、Si、Ge、Ni、Cu材料的热损伤问题,开展了理论和数值模拟研究.考虑了材料的热物性参数随温度变化情况,建立了激光辐照下的二维轴对称温升模型;利用COMSOL软件分别模拟了5种材料的温升和熔融损伤阈值,比较分析了不同光强分布激光的热损伤效果.研究结果表明:相同辐照条件的激光引起5种材料的温升及损伤阈值差异,主要是由于不同材料的热物性参数和吸收系数的差异造成的,并且InSb材料相比另外4种材料的温升较高,较易发生熔融损伤;相同能量的激光辐照同一材料时,均匀分布激光引起的温升相比高斯分布的较高;相同的辐照时间,高斯分布激光的熔融损伤阈值高于均匀分布;相同的激光功率密度,均匀分布激光相比高斯分布激光最先到达熔融损伤;随着辐照时间的延长,两种光强分布激光达到熔融损伤的激光功率密度均趋于稳定.     

10.6μm激光分束镜的研制

本文针对激光分束镜的使用要求,着重介绍了10.6μm处1∶1分光且误差不超过±5%薄膜的研究与制备工艺。根据膜系设计基本理论,分别选取Ge和ZnS作为高、低折射率材料,借助膜系设计软件设计满足要求的膜层,并采用电子枪离子辅助沉积系统进行制备。通过优化镀膜工艺参数,在ZnS基底上制备了10.6μm处（透过率/反射率=49.5∶50.5）满足使用要求的薄膜,膜层具有较好的光学性能,其抗激光损伤、牢固度等性能指标均满足要求。     

1μm激光对光学薄膜的损伤

本文采用不同的高折射率薄膜材料,分别镀制了增透模和高反模,送往三个不同的实验室,在不同条件下进行了1μm的损伤阈值测试,对薄膜的弱吸收也进行了测试,并比较了膜系结构、薄膜材料、吸收和薄膜缺陷密度对其激光损伤阈值的影响。     

不规则地形上电波传播衰减特性预测研究

通过抽取DTED格式数字地图的地球大圆二维剖面,结合Longley-Rice电波传播模型,设计了一个预测不规则地形上雷达波传播特性的工程软件.该软件不仅考虑了不规则地形对电波传播所产生的多种干涉效应和绕射效应,还充分考虑到了大气折射、对流层散射等效应对电波传播的影响.计算结果表明,该软件准确可靠,且具有实时预测性.     

激光熔覆过程光束能量衰减的模拟

为了应用能量守恒对同轴送粉激光熔覆中的熔覆层性能进行精确计算,研究了激光束穿过粉末云时能量的衰减现象和衰减规律.利用流体软件模拟实际喷嘴喷粉的过程,并利用有限元软件模拟激光束穿过粉末云的能量衰减规律,得到了激光-粉末相互作用区域内粉末云质量浓度随z轴的分布曲线,以及不同激光功率下和不同粉末云质量浓度下,从喷嘴出口到基材之间粉末云对激光衰减率的变化曲线.结果表明:激光束穿过粉末云的过程中,未到粉末交汇处时光强衰减较弱,汇聚处能量衰减明显.对衰减率进行定量研究可以很好地用于熔池温度场的精确计算.     

激光束在大气中的传播特性研究

激光大气传输特性是研究激光在通过大气传播的过程中,大气与激光相互作用产生的一系列线性与非线性效应以及这些效应对激光传输的影响。文章基于正的共焦非稳定谐振腔的激光场,采用快速傅里叶变换（FFT）等方法研究激光光束在大气中的传播特性,分析了强激光器如二氧化碳激光器在大气传输中产生的一些线性光学效应,并在只考虑大气折射、大气分子吸收等对激光光束的影响下,求出了激光光束在大气中的偏移、光束的扩展和光束质量等,进而利用β参数和Strehl比来评价高能激光器的光束质量特性,给出了这两个参数随着最高能量变化的图形。