光电成像系统激光防护技术研究进展(特邀)EI北大核心CSCD

随着激光技术的迅速发展,激光武器装备日益增多,广泛应用各个领域的光电成像系统被激光致盲或致眩的概率骤增,信息获取能力急剧下降,因此,光电成像系统激光防护技术研究变得越来越重要。简要介绍了基于线性材料和非线性材料的光电成像系统激光致盲防护技术的机理及局限,重点阐述了以二氧化钒为代表的基于相变材料的激光致盲防护技术的机理、制备方法和应用进展,详细分析了基于计算成像的激光致盲防护技术的机理和初步应用探索,结合激光致盲与致眩的关系补充说明了研究光电成像系统激光致眩防护技术的必要性和可行性,最后总结了光电成像系统各种激光防护技术的优缺点以及未来发展方向。     

激光技术的应用与防护

随着激光技术的飞速发展和广泛应用,激光已成为科学探测和现代军事战争中极为重要的工具之一,由此带来的激光损伤和激光威胁也日益严重。激光防护技术和激光防护材料的研究已受到世界各国的极大重视,也取得了很大进展。总结了激光技术在军事、国防、医疗等技术中的应用和激光对人眼及光电传感器的威胁,介绍了激光防护的方法及原理,对基于线性光学原理和非线性光学原理防护材料的优缺点进行了比较,最后提出了激光防护材料的发展趋势。     

激光辐射防护与光电对抗技术研究进展

介绍了国外激光辐射防护与光电对抗技术的研究和发展概况,内容主要包括:传统的激光防护器材、激光防护新技术和新材料、光电传感器和武器装备光学窗口的激光防护、激光辐射综合防护系统、激光防护器材的评价测试、激光对抗与防护措施,并简述了激光辐射防护技术的发展趋势。     

加强激光对抗技术的应用研究

激光设备和激光武器的广泛应用，大大加快了激光对抗技术的研究。探讨了目前激光对抗领域中的激光探测和告警、有源干扰、无源干扰、激光防护等有关技术。     

激光对卫星的威胁及其防护

激光技术的广泛应用,由此带来的激光损伤和激光威胁日益严重.在现代高技术战争中,卫星的作用越来越重要,而激光反卫星武器的出现和发展,使卫星也面临着激光的威胁,因此,对卫星的激光防护材料和防护措施的研究具有重要的意义.介绍了激光反卫星武器的分类、性能、作用方式和关键技术;探讨了激光武器对星载光电传感器和材料的杀伤机理;总结了目前基于线性光学原理、非线性光学原理和相变光学原理的激光防护材料的性能、优缺点和改进措施,其中详细介绍了比较有发展潜力的富勒烯、卟啉和VO2薄膜激光防护材料;介绍了几种卫星结构材料的激光防护措施.这有助于对卫星的激光防护的重要性和技术手段的进一步认识.     

激光防护材料的研究进展

文中主要总结了激光对人眼及光电传感器的威胁,详细综述了激光防护原理和激光防 护材料的研究现状,提出了激光防护材料的发展趋势。     

基于非线性光学原理的激光防护

简述了激光对人眼及光电传感器的威胁，并从防护原理、研究概况等方面对基于非线性光学理论发展起来的四类激光防护方法作了综述。     

加强激光对抗技术的应用研究

激光设备和激光武器的广泛应用，大大加快了激光对抗技术的研究。探讨了目前激光对抗领域中的激光探测和告警、有源干扰、无源干扰、激光防护等有关技术。     

双波段激光防护红外减反膜的研制

针对军用光电仪器对激光致盲武器的防护要求,选取Si和YbF3,ZnS和YbF3两种高低折射率组合形式研制了激光防护减反膜。在多光谱ZnS基底上,采用电子束及离子辅助沉积技术,制备了能够对532 nm和1064 nm激光进行有效防护,同时对3~5μm的波段具有高透射率的薄膜。对Si膜的电子束沉积工艺进行了研究;对YbF3在不同的材料组合中的沉积工艺进行了优化;解决了膜层与基底之间的粘附性问题。该薄膜集探测用减反器件和防护器件于一体,可以使星载、机载等光电仪器的结构得到简化;光谱分析和环境测试的结果表明,各项指标满足使用要求。     

激光辐射多功能集成防护镜

为了减少和避免激光和微波辐射眼损伤,设计研制了防激光、防微波、激光探测告警为一体的多功能防护镜。该防护镜由特定功能的光学部件和光电子模块组成,包括多功能复合防护镜片、镜架和激光探测报警系统。进行了多功能防护镜复合技术研究和防护性能测试。结果表明,该防护镜在激光波长532nm,1064nm,790nm,840nm的光密度为4.0～7.28;可见光积分透过率为18.7%;微波衰减大于20dB;报警系统在532nm,1064nm和840nm激光波长能提供自动检测和声光报警,报警器的探测灵敏度为10-7/cm2;该防护镜可承受1g质量、300m/s～400m/s速率的钢制球形破片的冲击;防护镜总质量小于200g,该防护镜防护波段宽、对激光和微波的衰减倍率高、防护角大、可见波段透光性好、可分体和组合使用、体积小、重量轻、便于佩戴、适用于个人佩戴防护和光电传感器的防护。在现代光学实验和各种激光与微波作业环境,以及反恐和公共安全中是不可缺少的防护器材。     

用非线性光学原理实现激光防护

较全面地介绍了近几年发展起来的用非线性光学原理实现激光防护的方法,分析了这一方法的优点和传统的线性光学方法的缺点,论述了激光防护技术的发展方向,对激光防护材料──非线性光学材料,提出了基本要求。     

卤化铜激光器的发展与应用探索

十年来卤化铜激光器得到很大的进展,可以代替中小功率的纯铜器件,达到实用化程度。综述了我们的器件在非线性光学、激光光谱、激光物理、光学材料检验、信息储存、显微投影、亮度放大、高速摄影以及眼科治疗方面的应用。     

非线性光限幅材料的研究进展

通过对线性、非线性以及相变激光防护材料性能的简要比较,综合分析半导体材料、金属酞菁类化合物、C60及其衍生物、无机金属团簇化合物及碳纳米管材料的光限幅特性.基于碳纳米管材料具有限幅阈值低、限幅波段宽、响应时间短等优势,进一步论述了其在光限幅应用中的研究进展,指出该光限幅材料在材料化及器件化方面需要更深入的探索,以期能够更好地用于光限幅领域.     

激光在玻璃内诱导功能晶体新进展

玻璃在外部激光的连续辐照下,由于材料的线性或非线性吸收激光能量不断淀积于玻璃体内,并在激光焦点区域形成热积累效应导致相关区域的玻璃材料转变成晶体.通过选择不同的激光器和玻璃基体,在玻璃体内能在二维或三维空间内控制晶体的形成.综述了国内外利用激光在玻璃材料中诱导非线性光学晶体的相关成果和最近进展以及作者在这方面开展的工作,并就激光选择性诱导晶体的理论作了一些简要介绍.     

激光焊接专用气动喷嘴的研究

针对高功率CO2激光焊接,作者试验研究出一种气动喷嘴,用以保护导光聚焦系统,防止焊接过程中金属飞溅造成的镜片污染,通过对飞溅粒子运动轨迹的理论分析,设计出合理的喷嘴结构。采用气动喷嘴和普通同轴喷嘴,比较试验出高功率激光焊接过程中导光系统污染对激光功率的衰减、焊缝气孔率及有效熔深等的影响以及聚焦镜片上飞溅粒子的分布。结果表明:气动喷嘴从本质上减少了聚焦镜上飞溅粒子的数量,使激光功率损失减少,有效焊接长度增加,并且横向气流没有对焊缝造成任何不利影响。     

自适应元器件在激光加工中的应用

在激光加工技术中,自适应光学元器件的应用越来越广。介绍了自适应反射镜和透镜的原理及其在一般激光切割、厚钢板的激光锯切和三维激光焊接中的应用。     

高功率光纤激光器探测器致盲研究

软杀伤激光武器是光电对抗中的一种重要手段,结合高功率光纤激光器的发展,提出了高功率光纤激光器激光致盲的初步想法.重点分析了光学饱和效应和热损伤效应,并对辐照时间和重复频率进行了简单的分析,仿真结果表明软杀伤光纤激光器具有一定的发展潜力.