激光光斑尺寸对烟幕干扰效果影响的研究

激光光束照射到目标表面的光斑大小会对烟幕的干扰效果产生影响。文中通过理论推导和计算，得出目标表面光斑尺寸的大小与探测器接收到的来自目标的激光功率以及烟幕干扰效果之间的关系。     

激光光斑尺寸对泡沫遮障层干扰效果影响的研究

为了有效发挥泡沫遮障层对激光的遮蔽能力,利用了激光在传输路径上散射和反射的相关理论,计算分析并实验验证了施放泡沫遮障层前后目标表面光斑尺寸大小与探测器接收到的来自目标表面激光功率以及与泡沫遮障层干扰效果之间的关系。研究表明,当激光光斑尺寸较大时,激光束能量较分散,泡沫遮障层对激光束的干扰效果较好。     

360 nm紫外激光辐照下HMX晶体的微观结构变化

为了研究奥克托今(HMX)晶体的激光辐照效应,采用多种技术手段表征了HMX晶体在360 nm紫外激光下的微观结构演化.光学显微镜下观察了激光辐照下HMX晶体内部的缺陷积累直至细化开裂的过程.通过对原位拉曼光谱分析发现HMX吸收紫外光子后会激发HMX分子,引起环的振动.采用原位广角X射线散射(WAXS)、单晶衍射(SCXRD)和原位小角X射线散射(SAXS)技术研究了HMX在紫外激光辐照过程中的晶体变化及缺陷演化,发现HMX不会发生相变但会细化并产生新的缺陷.原位SAXS结果表明,激光辐照1170 min后HMX孔隙不断增多,并在10～20 nm和30～40 nm两个区域呈双峰分布.激光辐照过程中HMX的小尺寸孔隙不断增多并逐渐融合成更大尺寸的孔隙,缺陷不断累积,微孔隙延伸成微裂纹,再扩展成宏观裂纹.     

自聚焦激光换能元模拟仿真分析

在对自聚焦透镜理论分析的基础上,针对不同波长的激光以及光纤与透镜轴偏离的情况,采用ZEMAX软件对光纤与自聚焦透镜中的光线轨迹进行了模拟仿真,得到了出射光斑尺寸及光斑峰值功率密度,讨论了自聚焦透镜作为激光火工品换能元件的优势。结果表明,自聚焦透镜可以成为一种性能优异且具有潜在经济效益的激光换能元。     

一种驾束制导信息场参数的高速测试与处理方法

激光驾束制导是一种重要制导方式,制导仪激光信息场的质量直接影响导弹制导精度。为实现快速、直观地评价激光信息场质量,提出一种基于信息场光斑图像的快速测试与处理方法。在内外场快速搭建测试系统,并对系统进行标定;基于漫反射低照度瞬态成像原理,利用低照度相机拍摄制导仪激光束,得到直观的条纹状光斑图像;通过快速图像处理技术,计算光斑尺寸、光斑中心、条纹亮度等参数来评价制导仪光轴稳定性、信息场能量均匀性等技术指标。试验结果表明：该测试方法可得到激光信息场的条纹状图像,实现对制导仪性能的快速检测,测试精度1.8 mm,处理时间0.35 s.     

上转换板在脉冲激光光斑测试中的应用

激光光斑的各项性能参数是判断激光发射器性能优劣及主要故障的重要依据,针对CCD对低、单频的红外脉冲激光响应灵敏度低,作用时间短,需要发射多次激光才有可能被CCD捕捉到以及检测效率较低的问题,将一种新型红外材料——上转换板,应用到红外脉冲激光光斑的测试,利用上转换板将红外激光转换为可见光,然后由CCD测量。测试结果表明:该设计取得了较好的效果,实现了脉冲激光光斑形心、尺寸、发散角、光强等各项性能参数的综合测试。     

弹射救生用快速激光起爆器光路设计

针对弹射救生用激光起爆器快速起爆的需求,以激光点火机理为基础,通过对激光起爆器光学窗口结构的分析,优选自聚焦透镜(GRIN)作为激光起爆器的耦合窗口。同时结合自聚焦透镜光线传输理论分析,提出了通过缩小照射到含能材料表面的光斑尺寸、增大功率密度的方式,以有效缩短激光起爆器的作用时间。利用ZEMAX软件对激光耦合窗口进行仿真,得出采用φ1.8mm1/4P和φ1.0mm 1/4P自聚焦透镜组,其输出光斑缩小倍数为0.5左右。验证试验表明,该光路设计方法能够有效降低激光起爆器作用时间,并且可以在较低的功率下达到激光起爆器的极限作用时间。     

基于LabVIEW和IMAQVision软件平台的轴平行性测量

提出一种基于图像处理的多轴平行性测量新方法。通过提取光斑中心,根据光斑中心与轴理论位置之间的距离,计算轴之间的平行性偏差。采用的形态学去噪和基于人眼视觉模型的阈值选择算法,具有良好的抗噪性和鲁棒性,解决各种大气条件下对远距离可见光点和红外光点同时准确识别定位的问题。基于LabVIEW和IMAQVision软件平台,开发工业在线机器视觉小角度测量系统,应用于某型导弹发射系统激光轴和导弹发射轴的平行性测量和校正,取得了满意的使用效果。     

导弹激光发射机光轴检测仪的设计

为了检测某型导弹激光发射机光轴同可见光观瞄镜小视场光轴之间的平行性,同时测量激光发射机主、次、小三个视场的光斑直径,设计了一种新的激光发射机光轴检测仪。它以硫酸钡漫发射涂料作为激光性能测试屏的表面,使光斑在屏上成像更加清晰;用模块化的激光光轴检测器提供系统工作电源和控制信号,并对CCD摄像机采集到的光斑图像进行压缩传输。最后,通过Lab VIEW视觉处理模块对光斑图像预处理并用Matlab编定的圆拟合算法程序计算激光光斑中心位置和半径值。实践应用表明,该检测仪能精确高效地完成激光发射机光轴检测任务,便于部队机动、携行。     

国外半主动回波制导用激光目标指示器(下) NdYAG重频激光器

激光目标指示器的主体是激光发射系统,它由激光器和发射光学系统组成,如图1所示。激光器可以说是指示器的核心,到目前为止,正式装备或即将装备的可编码激光目标指示器所用的激光器几乎都是电光调Q的掺钕钇铝石榴石(NdYAG)重频激光器。     

一种新型数字化激光光斑监测仪的研究与设计

文中通过对激光光斑的特性研究,设计了一种新型数字化激光光斑监测仪。系统实现了激光光斑图像的可靠采集、显示及存储功能,同时,采用可充电锂电池供电装置供电,提高野外工作效率。实践表明,文中设计的新型光斑监测仪用来指导激光半主动制导武器系统的瞄准调整,有效提高武器系统的射击精度。     

末端修正迫弹激光探测器及目标方位模型

研究了末段修正迫弹激光探测器的工作原理，对激光探测器修正区域进行了分析，推导了地面坐标系与激光探测器坐标系的坐标变换公式，建立了激光探测器模型；研究了利用目标光斑位置求解目标方位角和跟踪误差角的方法，建立了目标方位模型。仿真计算表明：末段修正时必须选择合适的弹体转速，转速太低会造成对目标的漏扫；通过对末段弹道进行多次修正能够显著提高迫弹的落点精度。本文所建立的激光探测器模型和目标方位模型为末段修正迫弹的弹道模型建立和外弹道仿真计算打下了基础。     

基于尺寸预测的激光立体成形30CrNi2MoVA工艺参数研究

30CrNi2MoVA钢广泛应用于兵器装备制造行业,采用该材料进行激光立体成形工艺研究。通过回归正交设计方法,结合同轴电荷耦合元件相机对熔池形貌实时监测,选用指数型回归模型得到了激光立体成形主要工艺参数对30CrNi2MoVA钢单道熔覆尺寸的影响规律,明确了影响熔覆层宽度和高度的显著性因素及相应回归方程。光斑直径、激光功率和扫描速率显著影响熔覆层宽度,熔覆层宽度同光斑直径和激光功率呈正相关而同扫描速率呈负相关;扫描速率和送粉率显著影响熔覆层高度,熔覆层高度同扫描速率呈负相关,同送粉率呈正相关。实验验证结果表明：该成形尺寸预测模型准确。基于熔覆层宽高比预测值确定了在3.5 mm光斑直径下成形30CrNi2MoVA钢的工艺参数选择范围,激光功率应处于1 300~3 000 W之间,送粉率在0.7~2.5 r/min之间,扫描速率在5 ~12 mm/s之间。     

星间激光通信信标跟踪无焦光学系统设计

针对星间激光通信的特点,通过无焦光学系统的入瞳、出瞳比例的设计,有效控制四象限探测器光斑尺寸,研制了小型粗精信标跟踪光学系统。对畸变、点列图、足迹图、能量集中度等系统性能进行了评价,表明无焦光学系统可用于信标跟踪探测。     

提高运载火箭CCD激光瞄准仪准直精度及稳定性技术研究

为解决半导体激光器光强分布不均，造成CCD激光瞄准仪准直精度下降、稳定性差以及不能适应目标棱镜平移从而影响运载火箭发射精度的问题，提出一种结构简单、制造方便的匀光技术，在激光器输出端通过一组正负透镜，将半导体激光器出射光斑较均匀的中心部分予以放大、聚焦，形成一个光强均匀的圆形光斑。结果表明，该研究为提高激光瞄准仪准直精度和稳定性以及对目标棱镜平移的适应性提供了有效方法。     

Starburst自行发射导弹系统首次试验获对空目标100%的成功率

Short Brothers公司的一种新型自行发射“Starburst”近距防空导弹系统已在英国进行的原理性试验中成功地进行了发射。该公司称首次试验获得对短距离靶试空中目标100％的成功率,这种空中目标的尺寸只有战斗机的1/20。 Starburst自行发射系统无需再启动就能连续发射八枚导弹,它是英军在波斯湾战争中使用并于1991年6月公开展出的激光制导个人便携式“Starburst”系统的后继型号。该自行发射系统可在多种装甲战车上使用,并可与“毒刺”导弹一起用于Boeeng Avenge(?)系统上。     

消除激光引信上电宽脉冲的小型化低成本方法

针对既要消除激光引信发射系统上电宽脉冲,又要满足引信使用的小型化和低成本的问题,提出了消除激光引信上电宽脉冲的小型化低成本方法。该方法是通过在激光引信的脉冲激光发射系统中,设计信号脉宽限制器,使控制半导体激光器发射光脉冲的开关元件导通时间为一可控的固定值,达到消除激光引信上电宽脉冲目的的基础上,实现系统设计的小型化和低成本。试验表明：改进后的脉冲激光发射系统上电时,产生的宽脉冲被有效消除,且系统设计方法满足小型化和低成本的系统设计要求。     

激光武器变焦发射系统参数设计与特性分析

为实现对远场飞行目标的有效毁伤,激光武器发射系统需具有一定精度的变焦能力。本文基于高斯光束的传输变换理论,利用MATLAB软件首先对卡塞格伦共轴变焦发射系统的参数设计及聚焦特性进行了详细的分析。结果表明该系统的聚焦距离存在一个极大值,该极大值与主发射镜的曲率半径成正比,与副发射镜扩束后的光束虚束腰半径成反比;当主、副发射镜具有相同的焦点间距时,聚焦光斑处的功率密度与二者均成反比。其次,理论推导了最大聚焦距离与系统口径的平方正比关系。最后对变焦精度进行了分析,结果显示随着虚束腰半径的减小,变焦精度变差,故为了满足变焦精度的需求,虚束腰半径存在一个极小值,进一步结合入射光束的参数即可确定副发射镜的曲率半径和口径大小。     

激光光斑晃动随机模拟及其对激光制导航弹脱靶量的影响

提出了机载激光照射器照射到地面上的光斑晃动的轨迹可以用高斯白噪声通过二阶线性滤波器获得的有色噪声来模拟．在DJS-14电子数字计算机上用程序建立了高斯白噪声发生器和二阶线性滤波器，获得了目标平面上光斑晃动的坐标，进而分析光斑晃动对脱靶精度的影响，模拟结已用于激光制导航弹的总体设计。     

THIS MONTH

正兵器新品廊美国无人机激光充电器美国激光动力公司正在开发无人机激光充电技术,利用地面激光器为飞行中的无人机充电。整套系统包括地面发射系统和空中接收系统两部分,前者由电源、半导体激光器、光束整形器、光束定向器、摄像机、控制电路和制冷系统组成,后者由光伏阵列、能量控制器、电池、马达和外围电路组成。地面发射系统可安装在地面或车辆上,发射定向激光照射空中无人机,光束能量聚焦到专用的光伏电池上转换为电能,驱动无人机飞行。由此,无人机无需着陆后更换电池,在电池耗尽前飞到地面发射系统附近即可充电。2012年7