高功率CO_2激光对远场HgCdTe探测器的干扰实验

理论分析和实验研究了高功率CO2激光对远场光导型长波红外HgCdTe探测器的干扰损伤。采用激光辐照探测器的温升理论模型,根据实验参数,讨论了高功率激光对长波红外探测器的损伤机理,计算了温升与辐照时间和功率的关系,并和CO2激光器在距离15km处辐照光导型长波红外HgCdTe探测器的实验结果进行对比分析。实验结果表明,2.5kW连续CO2激光经过大气衰减后在15km处激光功率密度可达0.161W/cm2,计算可知此时会聚到探测器靶面处的功率密度为140W/cm2;靶面处功率密度为20.5W/cm2时,对探测器产生干扰;靶面处功率密度为110W/cm2时,达到损伤,计算此时探测器表面温度已达到Hg析出温度,这一实验现象和理论计算预期结果相吻合。实验结论对研究探测器的激光防护和激光干扰星载探测器技术具有指导意义。     

10.6μm远红外激光机的设计与应用

远红外激光具有大气穿透性好、功率大等特点,应用前景广阔,为深入进行远红外激光的相关研究,本文设计可输出波长为10.6μm远红外的CY-40型二氧化碳激光机,并进行实际应用.     

基于二维PSD的激光准直系统研究

提出了一种以二维位置敏感传感器（PSD）作为反馈元件来实现激光光束自动准直的设计方案,同时建立了测量控制系统的数学模型。经过测试与理论分析,激光光束的准直控制范围不大于20μm,且此准直系统具有结构简单、调节快速的特点,可以广泛用于零件形位误差检测与机械安装调试过程中快速建立光学基准。     

基于二维PSD的激光准直系统研究

提出了一种以二维位置敏感传感器(PSD)作为反馈元件来实现激光光束自动准直的设计方案,同时建立了测量控制系统的数学模型。经过测试与理论分析,激光光束的准直控制范围不大于20μm,且此准直系统具有结构简单、调节快速的特点,可以广泛用于零件形位误差检测与机械安装调试过程中快速建立光学基准。     

四种用于跟踪的探测器比较与分析

对于激光跟踪系统,常采用两种探测器件,QAPD、面阵CCD作为跟踪探测器.它们的共同特点是信标光成像光斑同时能被四个独立的敏感单元探测,通过测量他们的输出电压来判断光斑的中心,进而提高控制精度.但是,这两种探测器的探测机理有些不同,此外,CMOS图像传感器也属于固体图像传感器,但CMOS图像传感器的制造工艺、工作原理、性能特点与CCD有明显的不同.它将图像传感部分和控制电路高度集成在同一芯片里,其体积不仅明显减小,功耗也大大降低.低廉的价格使其在通讯及其它应用领域具有巨大的潜力,从而使CMOS图像传感器成为研究和开发的热点.PSD也可用于跟踪探测器.文中针对这四种探测器进行具体分析,并对各方面性能进行了比较.     

同轴度测量的原理与方法

提出了两种测量轴-轴同轴度的方法,均采用激光准直技术,同轴度测量仪的光电测量部件由准直激光源和位敏探测器组成.     

激光云台应用探讨

为了增加LNG接收站可燃气体泄漏检测手段,根据GB/T 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》和LNG泄漏特性,通过技术对比阐述了LNG接收站增加激光云台系统对监测常温、低温可燃气体泄漏的必要性,辅助GDS对重点区域体泄漏检测.最终,确定增加激光云台系统在工程技术上是成熟、可行的.     

激光精密跟踪测角误差分析与计算

叙述了用四象限探测器进行激光精密跟踪测角的原理,并对其误差进行了分析和计算.     

确定激光粒度仪光电探测器的响应系数的方法

在激光测粒仪中，光电探测器各环的响应系数对仪器的测量精度有着十分重要的影响。本文提出一种采用一组尺寸不同的标准颗粒为标定试样，通过比较其在光电探测器各环上的理论光能与实测光能，来综合出光电探测器各环响应系数的方法。     

金属薄膜边缘诱导改变谐振激光模式实验

为研究在不同方向移动的金属薄膜边缘的干扰情况下谐振激光模式的改变现象,调节定制的氦氖激光谐振腔产生高阶高斯光束,用金属薄膜边缘进行干扰,并用CCD相机对光束的演变过程进行详细记录。随着金属薄膜边缘沿X和Y正方向上位移的增加,出射的激光模式由高阶向低阶模式演化,然后变成基模,变弱直到消失。原始激光模式的阶数越高,它的演化模式光斑形状越丰富。当用金属薄膜上方边缘向Y轴正向缓慢移动进行干扰时,激光模式的演化规则是最后趋于沿X轴的分裂模式;当用金属薄膜的左侧边缘向X轴正向缓慢移动进行干扰时,激光模式的演化规则最后趋于沿Y轴的分裂模式。     

激光测微仪的研制及其最新进展

中国科大研制出一种ＪＷ型激光测微仪。本文介绍了它的工作原理，将其各项性能指标与国外同类产品进行了比较，并对近来提高精度和实用性的各项改进设计了分析，最后了介绍了该仪器在各领域中应用情况。     

以激光瞄准光束来启动武器装备的仪器和方法

本系统是一个启动系统，用于开启安装在武器上的一个附件。它是使用由激光瞄准装置产生的瞄准光束来启动该附件的。此系统主要包括三部分：光探测器。驱动电路和周围光线传感器。光探测器应被安装在距离该武器瞄准光束光路最近的位置上，其主要作有是用来探测信号以相应的启动一个装在武器上的电动装置。周围光线传感器用来接收周围光线，并生成一个电参考信号。驱动电路中还包括一个比较仪，用来比较探测信号与周围光线信号。当上述探测信号按照预计量超过上述参考信号时，它可以启动一个闪光灯或者是其他相关装置。当周围光线按照预计强度通过时，该系统可以限制这一装置。     

基于二象限探测器的离焦探测

为同时获取离焦方向和离焦量,二象限探测器是最简探测器。在由二象限探测器构成的离焦探测系统中,当光斑移动方向与探测器分界线有一固定或变动夹角时,将引起离焦曲线变化或不稳定。此外,实际的探测器所具有的死区也会影响离焦曲线,同时还限制离焦动态范围。由除法构建的离焦算法,已被用于激光直写中离焦探测部分的设计。     

基于激光导引头的四象限光电探测器检测电路研究

本文主要介绍半主动激光制导导引头的发展现状和意义,提出了目标探测电路的方案,运用目标方位探测的理论,采用四象限探测技术和方法,设计探测电路。根据半主动激光制导原理,结合设计的电路,实现了仿真导引头的搜索和跟踪的基本功能。     

烟幕对10.6微米激光干扰性能测试与研究

探讨了烟幕对激光的遮蔽与干扰原理，利用CY-CO2 -40型激光机测试与研究了红磷、HC、石墨及改性后的新型材料形成的烟幕对10．6微米激光的干扰性能，分析讨论了测试结果，对今后抗激光烟幕的研究提出了建议。     

基于四象限探测的激光粒度仪自动对中技术

针对激光粒度仪手动对中自动化程度低、不易调整等问题,提出了基于四象限对中单元的新型50通道光电探测器的自动对中方法。该方法根据光束是否处于四象限探测器的感光范围,将自动对中过程分为粗对中和精对中两部分。当光束不在四象限探测器的感光范围内时,可根据探测器的特定结构进行粗对中;当光束处于四象限探测器感光范围内时,根据四象限探测器产生的光电流强弱判断探测器的运动方向进行精对中。在粗对中过渡到精对中后采取变步长方式,通过比较对中精度和对中所需时间确定算法的最佳截止条件。完成了激光粒度仪自动对中系统硬件和软件的设计,实验验证了对中系统的可靠性与准确性。结果表明,最终的对中分辨率高于5μm。使用该技术对标准颗粒样品进行了测量实验,结果证实自动对中后的测量数据符合国家激光粒度仪校准规范的要求。     

结合光斑与目标特征的激光干扰效果评估

在分析激光干扰图像整体特征、目标局部特征和干扰光斑分布特性的基础上,提出了一种加权特征相似度(WFSIM)评估算法来评估激光干扰效果。该方法首先利用亮度、对比度和边缘清晰度等图像整体特性与局部特征点保持度这一目标识别特征来得到图像特征评估模型。然后,根据光斑的大小、强度和位置等特性计算饱和像素率、信噪比和光斑视觉区域重要性等加权因子,利用这些因子对评估模型进行加权,最后得到归一化的评估指标。利用激光主动成像识别系统对设定目标进行了照明成像识别实验,同时使用不同干扰功率的激光对识别系统进行干扰,并采集不同背景强度和光斑位置的干扰图像。基于本文提出的WFSIM算法对获得的激光干扰图像进行了评估。结果表明,与传统的均方误差(MSE)、峰值信噪比(PSNR)及结构相似度(SSIM)等评估方法相比,提出的WFSIM算法对不同背景强度、光斑位置和杂波干扰下的图像都给出了合理的评估结果,其评价结果更符合人类的主观视觉感受。