水平式激光发射系统指向误差的修正

为修正由轴系误差引起的水平式激光发射系统的指向误差,借鉴经纬仪视轴指向误差的修正方法--单项差法和坐标变换法,建立了激光发射系统指向误差的修正模型,得到了轴系误差在激光发射光路中的传递规律.介绍了系统光机结构及建模理论,导出了反射镜的作用矩阵.通过建立水平式跟踪架笛卡尔坐标系,将激光光束看作空间内一单位矢量,并借助矢量...     

激光光束准直技术

本文结合激光准直技术的工程需求,讨论了几种典型的准直技术。并分析了各种准直方案的优缺点。并针对半导体激光器的特点,对非成像激光发射系统的准点光源概念准直条件进行了讨论。     

两维快速控制水冷反射镜装置设计

通过对高功率激光发射系统中,从激光器到发射系统的强激光通道内光束传输质量的分析,发现了影响光束传输精度的原因。设计了一种新型两维快速控制水冷反射镜装置,解决了强激光传输方向的精确实时控制和校正光束整体倾斜方向的问题,实现了减小镜面热畸变提高光束质量的功能。试验测试结果表明,两维快速控制水冷反射镜装置工作稳定、可靠;具有质量轻、转动惯量小、行程小、谐振频率高、响应速度快、动态滞后误差小等优点。此装置设计合理,具有应用推广价值。     

高精度动载体激光发射系统光束控制反射镜

设计了一种适于车载等运动环境下的快速控制反射镜, 用于在具有振动和冲击的工作环境下控制激光发射系统的激光光束稳定及其精确校准。根据某光学系统的性能指标要求,阐述了用于高能激光的平面反射镜的物理性能以及控制反射镜负载应有的机械特性。采用大行程的音圈电机作为控制反射镜的驱动器,并设计了精度高、抗干扰能力强的角位移测量装置作为控制反射镜的位置传感器。对所采用的4个音圈电机和4个角位移测量装置进行了合理布局,既降低了系统的转动惯量又提高了系统的可靠性和环境适应性。实验结果表明：该快速控制反射镜的定位精度优于1.4″,满足高能激光发射系统对控制反射镜的精度要求。     

新型传感器在遥控激光焊接技术中的应用

新型激光器（纤维或盘形激光器）的光束质量的不断提高和新的CO2激光发射系统技术是促进激光材料加工发展的基础。这种激光技术在汽车制造业开拓了新的应用领域：采用扫描技术的遥控焊接。为提高应用激光技术的收益，例如，在系列化生产中，生产过程需要自动化质量控制？     

激光加工中控制技术的研究

激光加工中控制技术是利用激光对材料的去除加工与运动数控系统完美结合。随着计算机技术、多轴运动控制技术不断发展,在激光加工中应用也越来越多,激光加工对材料要求很宽泛,对传统的方法难以加工的硬脆材料,有很好的解决方案,同时激光加工具有快速、高效、污染小等优势。为提高激光加工的效率,激光加工与高速、高精度运动系统结合越来越多,对运动系统要求也大幅提高。在这种情况下,本文研究激光加工中控制技术,简要介绍目前激光加工控制技术现状及存在问题,针对一些问题现状,阐述了基于LinuxCNC的实时运动控制系统。     

大口径激光发射系统卷帘式密封结构优化设计

为满足某车载大口径高能激光发射系统密封要求,设计了一种采用卷帘覆盖压紧密封原理的密封结构,以密封窗口整体重量、一阶频率和卷帘中心挠度三者为优化目标,应用集成优化方法,依托ANSYS workbench软件平台对密封窗口结构尺寸进行优化,优化后的密封窗口整体重量为7. 25 kg,一阶频率为1 356. 8 Hz,卷帘中心挠度变形为6. 075 9mm。密封窗口轻量化效果明显,各项指标均满足设计要求。该密封窗口设计可为同类型大口径激光发射系统的密封结构设计提供思路和参考。     

挖掘机的激光定向与定位系统

提出一种隧道挖掘机的激光定向与定位系统.用于隧道挖掘过程中的挖掘机挖掘偏差的修正,整个系统包括全站仪和在全站仪上附加的激光发射系统,以及在隧道挖掘机上的激光定向定位测量系统.提出了测量挖掘偏差的方法.并对整个系统的接收系统的结构、光学设计以及电学硬件进行了简要介绍,同时分析了此系统的关键技术.     

多波束激光发射系统的装调

为了实现复杂结构的多波束激光之间角度匹配以及收发平行的问题,提出了共基准装调方法,将发射部分与接收部分分开装调,然后通过统一基准进行对接。针对该发射系统的波束多,波束之间角度要求严格,扩束倍率大以及发散角要求严格等特点,对发射部分的装调方法进行了研究。根据结构设计上的收发关系建立了统一的基准,即激光发射系统的底板,该底板也是与接收对接的接口。分析了扩束镜头对激光发散角以及出射方向角度的影响,并根据分析结果先对激光器进行角度调整,使用大口径长焦距平行光管与高精度多光轴标校系统,对激光器的出射光方向和发散角进行测试并调整到位,使激光器出射光的角度满足所需要的角度要求,误差在1'以内;最后与扩束镜头对接,根据扩束镜头对发散角以及激光出射方向的影响,调整扩束镜头正负透镜组之间的间距以及扩束镜头的整体位置使得激光发散角与出射角度满足所需要的角度,发散角误差在5μrad,出射角度之间的误差在5″以内。实测结果显示,各个激光出射角度之间的偏差优于5″,发散角为(0.042±0.001)mrad,满足扩束倍率以及最终发散角的要求,具备与接收系统对接的条件。该多波束激光发射系统的装调方式合理可行,装调结果满足指标要求。     

小体积长焦距激光指向监测装置研制

为了实现可见光波段多路不同波长激光的高精度合束与发射,设计了一套用于激光指向误差监测的紧凑型光学监测装置.根据光电跟瞄发射系统对激光合束与发射精度的应用需求,提出了光束指向监测装置的设计指标.在明确监测装置应用空间的基础上,分别对装置的光电探测器、光学系统和机械结构进行了详细设计,采用上下分层多次折叠的光学设计有效压缩...     

基于 AT89 S51的双红外激光对射开关实现智能照明控制

在楼宇智能照明中,常用的热释电传感器开关具有易受各种热源、光源干扰以及环境温度和人体温度接近时,探测灵敏度下降等缺点,触摸式或声控开关则有需要手指触摸、发出较大声响以及固定延时等不足。该文研究的双红外激光对射开关可以避免这些不足。它是由单片机AT89S51、双红外激光对射传感器、自然光环境照度鉴别电路、交直流电光源驱动电路等构成。近红外激光对射传感器是该开关系统的核心部分,它是由近红外激光发射管、光电池和转换电路组成。     

Optical emission monitoring for defocusing laser percussion drilling

This paper presents a novel method for controlling the laser-drilling process for a hole by monitoring induced plasma emission. The variation of light brightness from laser-induced plasma is used as an indicator to control laser percussion drilling. Through on-line plasma emission acquisition and analysis, we obtain the positive association between the increased depth and the optical signal output. A coaxial photodiode is used to estimate the brightness levels of laser-induced plasma. The above constitute an inexpensive and practical on-line feedback system that can be easily implemented in the laser systems. All of the processing work is performed in air under standard atmospheric conditions without gas assist. The acquired signal for drilling could also be used as an input to a focus point process control scheme. Moreover, the technology demonstrates the feasibility to develop an automated laser micromachining system. Experimental results show that drilling efficiency was increased 47% by applying the proposed defocusing laser percussion drilling.     

热管理技术在散热器年会大放异彩

<正>中国汽车工业协会(如下简称中汽协)车用散热器委员会2014年会员大会于10月25日至26日在江苏无锡召开,本次会议由东风贝洱热系统有限公司总经理韩力主持,共有73个单位的120人参加。年会期间,组织了技术交流,有关专家进行了精彩的专题讲演,同时与会代表进行了深入的沟通和交流,并对协会工作提出了很多好的意见和建议。清华大学—广东大华发动机热管理联合试验室、广东大华仁盛科技集团技术研究院总工程师刘景平从热管理时代和散热器行业发展趋势方面做了精彩演讲。     

基于参数辨识的半导体激光器温度自动控制

以保证半导体激光器的安全稳定运行为目标,提出基于参数辨识的半导体激光器温度自动控制方法。通过分析温度对半导体激光器的影响及温度控制原理,设计半导体激光器温度控制系统,在该系统支持下利用半导体激光器温度控制数学模型描述其一阶纯滞后性,根据半导体激光器的热传递性获取半导体激光器的离散运行数据,建立半导体激光器参数辨识模型,确定其最佳预估量,并将其输入到 PID 中,利用遗传算法对 PID 参数进行实时调节,以满足半导体激光器温度变化量对 PID 参数的自整定需求,实现半导体激光器温度自动控制的目标。实验结果表明,该方法可实现半导体激光器温度的快速控制,能够快速达到预期温度,温度波动范围在 0.02 ℃ 以内,温度控制后的半导体激光器发光光谱波形平稳,能够保证半导体激光器的安全稳定运行。     

一种乘用车热管理控制阀控制系统

文章从软硬件部分简述了乘用车热管理控制阀控制系统的整体架构,重点介绍了热管理控制阀的特性结构以及控制程序中的主要功能模块;通过分析整车实验数据更直观的体现出热管理控制阀控制系统可以有效的控制水温和快速暖机的能力,根据发动机最佳工作温度范围的特性,说明此套系统可以让乘用车起到节能减排的作用;此外智能化是热管理系统的关键技...     

Very high temperature laser heated furnace for Knudsen cell mass spectrometry

A very high temperature furnace (up to 3000 degrees C) for the Knudsen cell mass spectrometry (KCMS) based on a laser heating technique has been developed. It is demonstrated that this system overcomes some of the typical technological problems encountered by the standard methods and can be more easily handled in special environments such as gloveboxes or hot cells. This paper describes the laser heated KCMS general design. The technology of the laser furnace along with its advantages, disadvantages, and applications is presented. Mechanical designs, some technical details, and the importance of the temperature control are also discussed.     

新型自由曲面三维激光扫描系统

从机械结构、控制系统及操作系统结构等几个角度介绍一种三维激光扫描系统设计方案。系统集成了先进的数据处理技术、激光扫描技术、先进控制技术及机器人技术,有效地借助于光机电一体化技术实现了表面检测及三维表面模型重构智能化及自动化。系统由具有电驱动装置的激光测头、C形滑臂、升降旋转台、电控系统及主控计算机组成。通过所设置测量参数,系统能够对不同的被测物体进行扫描路径规划,进而通过激光测头、C形滑臂及转台的全自动协调控制完成无盲点三维表面测量任务。试验结果表明,该三维激光扫描系统的扫描精度达到0.1 mm,速度为10 000点/s,能够应用于小型工件及模型、模具表面数据检测及模型重构。     

砷化镓光伏电池的激光光照特性研究

激光无线能量传输技术具有广阔的应用前景,而光伏电池的激光辐照特性是设计激光无线能量传输系统的重要依据。针对该问题,研究了激光功率与温度对光伏电池的影响,搭建了光伏电池激光辐照特性的实验测试平台,测量并分析了光伏电池输出特性随激光强度和电池温度的变化规律。结果表明,激光辐照条件下,激光强度一定时,短路电流随温度升高而降低;温度一定时,转换效率与填充因子随激光强度的增大呈现先增大后减小的趋势。该研究可为激光无线能量传输条件下的系统设计仿真以及激光辐照下光电电池的输出特性研究提供参考。     

发动机节能减排的控制研究

发动机节能减排是产业化节能环节的重要一项,本文从发动机的节能减排的控制研究出发,提出了从汽车发动机自动化系统的控制、发动机转速的模糊控制、发动机喷射方式控制三方面入手的控制策略,对加快节能减排技术的发展,优化创新发动机的改良技术有一定的指导意义.     

垂直腔面发射激光器温度控制装置的设计

介绍一种VCSEL(垂直腔面发射激光器)激光二极管温度控制装置的设计.该装置采用了圆筒形的热沉、圆筒形TEC(热电制冷器)和冷却板,把激光管置于圆筒形的冷却板之内,由于圆筒形的热沉、TEC和冷却板与激光二极管接触面积较大,所以无形中提高了温度控制系统的散热和加热效率,从而提高了系统的温度稳定性和控制范围.