复合热像法定量测量红外激光辐照度分布

为解决红外摄像法测量激光辐照度分布难以定量的问题,结合红外摄像法和量热法,提出了复合热像法的测量方案,研制了一套激光辐照度时空分布测量原理性样机,测量了2 000 W级Nd:YAG激光的辐照度分布。结果表明：利用漫反射屏上安置少量量热式激光能量探头的方式可以实现基于红外摄像法的绝对定标测量,通过红外漫反射数据与能量探头数据的归一化处理,可以得出红外激光辐照度的时空分布的定量结果。该样机系统为国内首创,并成功应用于红外强激光的辐照度定量测量。     

激光振动测量的发展与展望

激光振动检测是激光测量技术的重要应用之一。本文综述了激光振动方法中的散斑法、光三角法、干涉法及全息法，并分析了其各自的发展状况和特点，指出了激光振动测量目前亟待解决的问题和今后的发展趋势。     

界面结合强度激光划痕测量新方法

薄膜-基体界面结合性能是直接关系到膜基体系最终使用性能和可靠性的关键因素和首要指标.在分析界面结合强度划痕试验法和激光层裂法的研究与应用现状的基础上,提出了界面结合强度红外激光划痕和远紫外线激光划痕测量新方法,并分析了其技术优势.最后研究了激光划痕机理和相关的界面结合状态诊析技术.     

基于PSD器件的脉冲激光三角法测距系统设计

脉冲激光三角法测距将半导体脉冲激光技术和PSD器件技术的优点相结合,特别适合应用于激光近炸引信等近场探测领域。本文提出了“脉冲激光三角法”这一测距技术方案,使用脉冲激光二极管作为激光源,利用PSD器件在激光脉冲激励下的脉冲堆积现象,实现了脉冲激光二极管与PSD激光三角法测距的结合。文章最终完成了脉冲激光三角法测距系统原理样机的设计与联调,测距精度优于10cm.     

外加电场对金属材料激光吸收率的影响

在激光热表面热处理行业中,高反射的金属材料对激光热处理非常不利。为增加金属材料在激光热处理过程中的激光吸收率,研究了外加电场对金属材料激光吸收率的影响,提出了一种饱和温度法测激光吸收率的方法,并应用此方法测得2Crl3不锈钢在外加电压下的激光吸收率。结果表明,外加电场可增加金属材料的激光吸收率。     

材料表面粗糙度对激光吸收率影响的研究

为了在激光热处理过程中能更好地控制工件温度,并为激光热处理的数学模拟提供更为准确的激光吸收率数据,研究了材料表面粗糙度对激光吸收率的影响原理,等效处理了材料表面轮廓线,建立了数学模型,采用集总参量法测得激光的吸收率,得到的激光吸收率与理论公式计算所得的光吸收率相吻合。结果表明,所建立的模型可以准确地描述材料表面粗糙度对激光吸收率的影响,更有利于激光热处理各项参量的控制。     

利用波段内激光增强波段外激光吸收的测量方法研究

基于半导体材料仅在响应波段外激光作用下,探测器对波段外激光吸收很小,而在响应波段内激光和波段外激光共同作用下,探测器对波段外激光的吸收增强,文中提出了差动法测量材料的透射率和反射率.并利用吸收系数的表达式,对比有无波段内激光两种情况的吸收系数,检测其吸收的增强.理论上认为这是一种较好的测量方法.     

冗余脉冲法抗激光诱偏干扰技术研究北大核心CSCD

为提高激光制导武器抗激光诱偏干扰效率,研究了半主动激光导引头抗激光诱偏干扰的关键要素,提出了一种基于指示激光冗余脉冲抗激光诱偏干扰的反制战术,并对其可行性进行了理论分析。以常规的作战布局为基础,给出了具体的反对抗态势构建方法,可为激光精确制导武器的实战化应用提供技术参考。     

采用扫描式漫反射成像法的激光强度分布测量装置

提出了一种基于扫描式漫反射成像法测量激光强度时空分布的装置。测量装置主要由轮辐式扫描取样机构、同步信号发生器和CCD 成像系统组成。装置使用动态的取样旋臂替代静态的漫反射屏,在保留漫反射成像法优点的前提下用取样的方式进行测量,具有测量分辨率高、取样衰减倍率较大、抗激光破坏能力强以及可在线测量等优点。与漫反射屏成像法的比对测量实验表明:两种测量方法的测量结果具有较高的一致性。扫描式漫反射成像法实现了对光斑的在线测量,可用于强激光辐照效应实验中激光强度分布的实时监测。     

激光三角测量法应用技术

得益于激光测量高精度、非接触和快响应的技术优势,近些年,各种激光测量方法被广泛应用在工业制造、航空航天、生物医药等众多领域。与其他方法相比,激光三角测量法结构简单、性价比高,其应用技术研究发展迅速,成为研究热点。首先对激光三角测量法的基本原理进行了论述,然后对其应用技术的研究进展情况进行了详细综述,并总结了影响激光三角测量法测量精度的主要问题和相关研究,最后对激光三角测量技术的发展现状和趋势进行了总结。     

辛算法的稳定性及数值色散性分析

引入一种新的数值计算方法 —辛算法求解Maxwell方程,即在时间上用不同阶数的辛差分格式离散,空间分别采用二阶及四阶精度的差分格式离散,建立了求解二维Maxwell方程的各阶辛算法,探讨了各阶辛算法的稳定性及数值色散性.通过理论上的分析及数值计算表明,在空间采用相同的二阶精度的中心差分离散格式时,一阶、二阶辛算法(T1S2、T2S2) 的稳定性及数值色散性与时域有限差分(FDTD)法一致,高阶辛算法的稳定性与FDTD法相当;四阶辛算法结合四阶精度的空间差分格式(T4S4) 较FDTD法具有更为优越的数值色散性.对二维TMz波的数值计算结果表明,高阶辛算法较FDTD法有着更大的计算优势.     

高压输电线路热故障红外诊断的理论分析和模拟实验

针对高压输电线路热故障红外巡航检测中参考温度的选择问题，分析了线路上的热传导过程，根据准一维稳态导热模型，讨论了导热微分方程的近似解析解，建立了温度沿线分布的数值计算方法，给出了参考温度的选择基准。通电电阻丝热像仪测温的模拟实验结果与数值计算结论吻合较好，本文为高压线路热故障红外巡航检测提供了理论依据。     

强激光与靶材相互作用的力学效应研究

根据模拟激光源加热金属材料的实验情况,考虑材料的物性参数随温度的变化,通过求解热传导方程得到各种情况下材料的温度时空分布,并利用热弹性本构方程,应变－位移关系以及应力平衡关系,建立了激光辐照金属材料时的轴对称热应力的计算模型,通过数值是到在不同激光强度辐照时靶材内不同时刻的温升分布和热应力分布,并对造成金属材料热应力损伤的激光阈值强度进行了讨论。     

A new image flux conduction model and its application to selectiveimage smoothing

A discrete image flux conduction equation which is completely new in this field is proposed. The new approach starts with formulating a discrete image flux conduction equation based on the concept of heat conduction theory. Based on this discrete equation, the status change at a time point can be directly computed from its spatial neighborhood. To more accurately estimate an image flux, we have used an orthogonal wavelet basis to approximate the gradient of the intensity at each point. Since the proposed approach is discrete by nature, it is not necessary to formulate a continuous PDE to fit the discrete image data set. Furthermore, introduction of different numerical methods to solve the PDE can also be avoided. Since the proposed approach does not require that a PDE be solved, it is therefore more efficient and accurate than the conventional methods. Experimental results obtained using both synthetic signals and real images have demonstrated that the proposed model could effectively handle the selective image smoothing problem.     

脉冲激光二极管端面抽运固体激光器中晶体的热弛豫时间

在脉冲激光二极管(LD)端面抽运固体激光器中,存在热效应瞬态过程,即晶体的温度分布具有时变性,晶体温度的时变过程受到热弛豫时间的影响.从热传导方程出发,采用解析法和数值法分别对晶体降温过程中温度的时变性进行计算;采用有限元方法,对晶体热弛豫时间及其影响因素进行数值计算,分析了晶体直径、密度、热传导系数和比热等热物性参数对热弛豫时间的影响;采用流体流动换热理论,充分考虑了冷却水流温度和速度对晶体温度分布的影响.结果表明,通过调整晶体尺寸、冷却系统可以实现对热弛豫时间的控制.根据有限元软件ANSYS的计算结果,分析了晶体抽运端面上径向温度的时变分布,晶体边缘与中心的温差和光程差;初步计算了晶体热透镜不同径向位置处的焦距差.结果表明,晶体冷却过程中,不同径向位置与中心的温差和相对光程差具有时变性,晶体热透镜的聚焦特性也是随时间变化的.     

Numerical solution of Poisson's equation with application to C-V analysis of III-V heterojunction capacitors

The numerical solution to Poisson's equation under quasi-equilibrium conditions, using a formulation that includes carrier degeneracy, multiple conduction band minima, nonparabolicity of the Γ valley, and dopant deianization, is discussed. Moment theorems are shown to provide stringent tests for the accuracy of numerically simulated capacitance versus voltage characteristics. The numerical model is also used to quantify errors in a widely used technique for extracting band discontinuities byC-Vanalysis.     

单面法红外无损检测的数字分析与计算机模拟

介绍了红外无损检测的原理,根据导热微分方程和样品的初始条件和边界条件,用数学分析和计算机模拟两种手段,计算水泥样品有缺陷区域和无缺陷区域的表面温度。并根据有缺陷区域的表面温度随时间变化的特性,确定缺陷所处深度。     

抛物线型势阱二维电子气能级的解析解

从玻尔 -索末菲量子化条件出发 ,以抛物线势阱为模型 ,建立了硅 MOS结构表面反型层中二维电子气能级 E满足的超越方程 ,并从该方程得到了能级 E的解析表达式。该式能够非常简单地确定出抛物线型势阱中的能级 ,而不需要数值求解薛定谔方程     

A fast and exact time-domain simulation of switched-mode powerregulators

A new approach for the time-domain simulation of switched-mode power regulators is developed. The concept of this approach is to model each switch element by a linear time-varying nodal equation, thus formulating a modified nodal equation system that describes the global dynamic behavior of the power regulator. By using the symbolic Laplace transform inversion, the time-domain expressions can be obtained in a closed and continuous form, which allows a fast and exact simulation of the system. The time efficiency of the proposed approach is shown by comparing it with a standard numerical integration method. Various transient responses of a practical switched-mode power regulator due to the start-up, the step change in input voltage, and the step change in reference voltage have been simulated. The simulations include the overcurrent protection limitation, the duty-cycle limitation control, the discontinuous conduction mode, and the continuous conduction mode of operation     

单面法红外检测钢板内壁缺陷温度场研究

利用导热微分方程和钢板的初始条件及边界条件,用数值计算分析了二维钢板模型随 缺陷长度大小、深度变化时单面法加热钢板的表面温度场分布,在红外热像仪的分辨率允许的前提下讨论单面法红外检测钢板内表面缺陷的可行性。