高功率激光装置中靶的进化式位姿检测

高功率激光装置中靶的定位精度直接影响激光打靶的成功率。提出一种基于立体建模的进化式微小靶标位姿检测方法,该方法抛弃已有的图像处理算法对单幅图像进行特征提取的过程,通过建立立体模型将多视角图像中的目标相关联,实现相互制约的立体匹配。在模型优化方面,模拟人眼的"扫视"与"注视"功能改进遗传算法,使模型优化能同时兼顾精度与速度,为实现快速、高精度的靶自动检测与定位提供技术基础。实验搭建了3-CCD视觉检测平台并通过视觉反馈控制对标靶进行定位调整,所得定位精度小于5μm,角度误差小于0.05°。实验结果满足激光打靶要求,可应用于实际工程中。     

平滑化窄脉冲高功率准分子激光放大技术

对于高功率准分子激光,光学角多路和诱导空间非相干(EFISI)光束平滑是高功率准分子激光压缩脉宽、提高功率密度和实现靶面均匀辐照的有效途径,其应用涉及前端至靶前的各个环节,主要体现为平滑化窄脉冲激光的传输放大问题.首先介绍了基于散射法开展的部分相千源前端技术及脉冲整形的初步研究结果,利用直接法和反射率耦合方法,研究了5...     

大型激光装置光学元件的稳定性分析

大型高功率固体激光装置对打靶精度有很高的要求，总的打靶精度通常在几十微米。而分配到单个光学元件的稳定性指标只有几微米或者几个微弧度，某些光学元件的稳定性指标甚至小于一微弧。这就对结构的稳定性提出了很高的要求。以一大型激光装置为背景，以关键光机系统为例进行稳定性设计。应用有限元理论对关键光学元件及其支撑结构的稳定性进行分析，以验证光机结构设计的合理性。分析结果表明关键光学元件均满足稳定性设计指标和裕度系数。     

高功率脉冲激光技术及其在工业领域的应用

简述了高功率脉冲激光器工作原理,着重介绍了调Q和锁模等关键技术,对高功率脉冲激光器在工业领域的应用进行了阐述,介绍了国内外激光产业发展情况,举例说明脉冲YAG激光其在美国、日本及欧洲的发展及应用,为我国高功率脉冲激光加工技术的发展及其在工业制造领域的应用提供了重要的参考。     

ICF激光装置靶定位系统运动学耦合问题研究

靶定位系统是惯性约束聚变(Ignition confinement fusion,ICF)激光装置靶场系统的重要子系统之一,但在调靶过程中表现出运动学耦合现象。为了解决此问题,建立靶定位系统的运动学模型,给出靶定位系统产生运动学耦合现象的理论解释,提出一种实用的、与靶的类型无关的"增量式"位姿调整方法,给出该调整方法中必需的一个姿态矩阵的辨识方法。考虑实际靶定位系统中靶传感器的测量能力和六自由度并联机械手的定位能力这两个关键方面的约束条件,对姿态矩阵辨识方法和"增量式"位姿调整方法进行仿真验证。仿真结果表明,"增量式"位姿调整方法不仅有效地解决了靶定位系统的运动学耦合问题,而且能够在靶的期望位置增量不超过一定值(如2 mm)时保证很高的位置控制精度。     

高功率激光合束器工作可靠性能评估方法研究

为降低高功率激光在单根光纤中的传输风险,提出基于多光纤传输的激光非相干空间合束19×1圆斑合束器。基于“内外同心圆+中心”同轴排列方式,采用光线追迹法进行合束器的光学设计,同时为实现合束器长期运行可靠性评估,基于多激光束同步照射光学元件的体吸收模型,采用有限元方法对合束器内部透镜的温度、热畸变和热应力等进行研究。结果表明,在10 kW激光照射30 mins下,合束器内部透镜的最高温度为381.11 K,远低于熔融石英1 900 K的软化点温度,热畸变相关的最大光圈数为0.07,远小于1个光圈数的透镜加工公差,热应力最大值为14.02 MPa,小于熔融石英4.5 GPa的屈服应力。此外实验测得合束器输出总功率可达10.43 kW。本研究对评价其他高功率激光系统的长期运行可靠性提供了有效的方法参考。     

日本制造出超高功率激光

日本理化研究所和高辉度光科学研究中心日前宣布，它们的研究人员借助原本用于生成X射线自由电子激光的小型试验加速器，成功制造出功率超过100MW的超紫外线激光。     

激光共振电离质谱实验中的光束定位及合束装置

本文介绍了一种在激光共振电离质谱 ( LRIMS)实验中 ,用于定位和合成脉冲激光束的实用装置。在此装置中 ,采用同步式电荷耦合器件 ( CCD)相机对强激光散射光斑和弱背景进行不等时曝光来获取离子源内部图像。此方法解决了由于激光散射光斑和背景光强相差太远 ,从而使得采用视频 CCD相机无法同时获取两者图像的问题。同时 ,采用了一种新的四象限探测器对光束进行精确合束     

一种隧道位移激光定位自动监测系统

借助激光定位原理，融合单片机技术、传感器技术、调制解调技术和串行通信等技术，研制开发了一种隧道位移远距激光定位自动监测系统，利用普通电话线可以在相距约10km的隧道和监测站之间进行数据通信，并能在终端计算机上进行远距离控制循环监测、数据记录查询等，极大地提高了监测实时能力。现场运行表明该系统具有可靠性高和传输速度快、成本低、使用方便和维护性好，满足了工程需要。     

利用激光干涉仪修正仪器定位误差的方法

介绍了一种利用激光干涉仪修正测控仪器运动轴定位误差的方法,着重从误差数据采集、误差数据处理和误差修正软件的编写3个方面,阐述了误差修正方法的具体设计和实施过程。     

大功率二极管泵浦固体激光器的应用和发展

从二极管泵浦固体激光器(DPSSL)的优势出发,指出了DPSSL向大功率方向发展并在某些领域取代其他类型激光器的趋势;概括介绍了大功率DPSSL的诸多应用领域和广阔的市场前景;并深入分析了实现大功率DPSSL输出的几种成功方案;指出了国内及早进行大功率DPSSL研究的紧迫性。     

虚拟样机技术在高功率激光器制造信息集成中的应用

在对比分析传统设计模式与现代设计模式设计活动的基础上,结合制造信息化现状,提出将虚拟样机技术应用于高功率激光器的设计,给出了基于虚拟样机的高功率激光器设计过程中CAD／CAM／CAE制造信息集成的方法。     

Investigation of high power laser coatings

1Introduction Opticalthinfilmcoatingisoneofthewea kestopticsinICFlasersystems.Totally,there aretwoaspectswhichinfluencethedevelopment ofthelasersystems.Thefirstaspectislaser damageresistanceofthecoatings,whichpuzzled coatingengineersformanyyears[1].Although muchgreatprogresshasbeenmadeintheoretical analysisofdamagemechanismsandoptimization ofdepositionprocedures,therewerestillmany sealedproblemsrestrictingthefurtherimprove mentofthelaserinduceddamagethreshold(LIDT)[27].Thelaser induceddama…     

用于强激光系统的光栅偏振器

针对强激光系统中常用的1 053nm激光器进行了偏振光栅结构的优化设计。利用严格耦合波理论分析了光栅偏振器的衍射特性及消光比,分析显示偏振光栅周期为600nm,占宽比为0.535~0.55,槽形深度为1 395nm~1 420nm时,可保证其在1 053nm波长下,透射率高于95%,消光比大于1 500。基于分析结果,利用全息光刻技术制作了高质量光刻胶光栅掩模,并采用倾斜转动的离子束刻蚀结合反应离子束刻蚀的方法对该光刻胶光栅掩模进行图形转移,制作了底部占宽比为0.54,槽形深度为1 400nm的光栅偏振器。实验测量显示其透射率为92.9%,消光比达到160。与其他制作光栅偏振器方法相比,采用单光刻胶光栅掩模结合倾斜转动的离子束刻蚀工艺,不但简化了制作工艺,而且具有激光损伤阈值高、成本低的优点。由于该技术可制作大面积光栅,特别利于在强激光系统中应用。     

高功率横流CO2激光器虚拟样机系统的应用

高功率横流CO2 激光器设计过程中光、机、电等制造信息难于集成,在对比分析传统设计模式与现代设计模式的基础上,提出将虚拟样机技术应用于高功率横流CO2 激光器设计,以虚拟样机为平台集成制造信息。在开发高功率横流CO2 激光器虚拟样机系统后,对比了采用虚拟样机技术前、后产品的主要性能指标。     

基于激光测距技术的桥式起重机定位系统

为了解决罩式退火炉生产工艺中桥式起重机定位系统所存在的定位精度差、定位效率低、运行不平稳的问题,在保留原桥式起重机结构和控制方式的基础上,设计了采用激光测距器和条码定位仪作为测距测速传感器,结合工控机与可编程控制器实现精确的绝对认址及闭环控制的新型的桥式起重机定位系统。实际运行表明,该定位系统可使桥式起重机达到平稳加、减速运行,实现起重机在现场作业中高效精确定位,快速平稳运行。     

基于激光测距的机载光电成像系统目标定位

针对小型机载光电平台无法准确获取视轴指向问题,设计了一种基于激光测距的目标定位算法。利用机载光电侦察平台锁定跟踪目标的特性,对同一目标多次测量,采用激光测距装置获取目标与载机间的距离信息。根据WGS-84定义的地球椭球模型建立系统的测量方程。考虑到测量方程的非线性,利用扩展卡尔曼滤波对目标位置进行估计。该定位方法精度只受到GPS接收机定位精度和激光测距机测量精度的影响,目标定位误差与机载光电侦察设备视轴指向测量无关。采用蒙特卡洛法仿真分析载机位置测量误差及激光测距系统位置误差对目标定位的影响,结果显示该算法定位精度较高。采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度8 000 m时,目标定位精度优于8 m。相比于传统定位算法,该方法可将定位精度明显提高。同时此定位方法易于部署,可操作性强,具有较大的应用价值。