深空光通信中光束瞄准技术研究

研究了深空光通信中的光束精确瞄准技术。从航天器和天体的运动规律出发,建立了一种基于航天器和地球星历表的深空光通信的瞄准理论,导出了瞄准矢量在航天器星上坐标系中角度,角速度,角加速度的变化规律,对两终端的相对运动进行分析,导出提前瞄准角和接收光波长多普勒频移的变化规律,进行了计算机仿真。结果表明,瞄准角度、角速度、角加速度、提前瞄准角呈现出周期性变化,在当前的技术水平下,在深空距离下能实现光束的精确对准。接收光波长的多普勒频移也呈现周期性变化,其大小在0.07nm以内,决定了深空光通信中窄带滤光片的带宽应在0.7nm以上,也表明在深空光通信中,采用相干探测方法将面临严重挑战。     

TEACO2非稳腔激光器远场光束质量的评价

研究了对虚共焦非稳腔结构的脉冲TEA CO2激光器远场光束质量进行评价的方法.首先将稳腔TEA CO2激光器加工改造成非稳腔结构;然后从实际设计加工的数据出发,用3种常用形式对其远场光束质量进行理论评价与分析,并与设计的2 kW非稳腔激光器的实测远场光强分布实验结果进行了对比.理论和实验结果表明,非稳腔能够获得接近衍射...     

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。     

基于旁瓣光束衍射反演的强激光远场焦斑测量方法

针对大型激光装置使用纹影法无法实现旁瓣光束弱信号区域光强分布精确测量的问题,提出了基于旁瓣光束衍射反演的纹影法强激光远场焦斑测量方法.采用逆向推演间接测量的研究方法,沿光路传播逆方向推导,以旁瓣光束衍射光强图像和相位图像作为输入,通过计算获得未遮挡前旁瓣光束远场焦斑分布.相比传统基于纹影的远场焦斑测量方法,本文的主要改...     

扩展光束型激光多普勒速度测量系统

为了获得高速弹丸在出膛后的瞬时速度以及在不同位置时的速度分布,提出了一种基于扩展光束的激光多普勒测速系统。该系统对出射的激光束进行两次扩展,使扩展后的相干光束在空间某一位置相交来形成具有一定延展范围的探测体。该方法有效避免了经典双光束多普勒测速系统由于探测体积小而导致的物体偏离探测区域的情况,因此,在实际测量弹丸速度的过程中能够解决传统多普勒系统因弹道偏差而导致的无法测速的问题。该系统也可以采用并联方式来监测弹丸在弹道不同位置上的速度分布。通过实验对激光束进行了不同尺度的径向扩束,并在此基础上获得了不同散射面积下的多普勒信号。分析结果显示：在速度为10~25m/s时,测量值与实际值的平均误差可以达到1%~2%,表明这种测量方法是有效且可行的。     

一种激光瞄准具瞄准偏差的判读系统

介绍了一种激光瞄准具瞄准偏差判读系统的工作原理、系统组成,利用重心法和圆拟合法二种算法提取光斑中心;重点介绍了软件的实现方法。标定实验结果表明系统对激光光斑中心的判读误差不大于0.1mm。该方法具有较高的工程应用价值。     

三维远场涡流探头的设计与实验研究

远场涡流检测技术能检测导电管材整个管壁缺损而不受集肤效应和提离效应的影响。但是，由同轴的激励线圈和检测线圈构成的传统远场涡流探头只能检测管壁周向缺损的平均情况而不能确定其缺损的周向具体位置。本文设计了一种新型内通过式三维远场涡流探头，实验证实了其远场效应的存在并确定了甲型探头结构。以油田实际的采抽钢管为检测对象对管壁的对称缺损和不对称缺损进行了对比检测实验，证明了新型探头对缺损的三维位置的可确定性，同时也证明了局部磁场变化对管壁周向其他位置的磁场也有影响。     

战机座舱前罩盖角偏差测量仪的研制

阐述了角偏差的定义和测量原理,然后用照片给出了测量仪的全貌。整套测量仪用微机进行二维转动架的规定交替转动,并记录信号接收器传来的信号,待测量结束时打印出结果。对测量光束的设计要点和CCD面阵探测器的选择原则进行了说明,最后定性地分析了影响测量结果的10项误差源,按照误差理论给出了绝对合成不确定度。     

数控机床对刀仪光电瞄准系统的研究

研究了一种对刀仪的光电自动瞄准系统,采用ＣＣＤ作为敏感元件,可大幅度提高对刀的精度和效率,瞄准精度优于０．５μｍ。     

关于激光对中仪的进一步研究

本文首先简述激光发生器产生激光的机理 ,然后根据激光的特性 ,研究了激光在测量中的不变量———能量中心。依此机理 ,即通过将激光束看成理想的直线 ,作者着重对激光对中仪所显示的轴偏差、角偏差和软脚作进一步研究     

恶劣环境下大气信道激光通信传输特性研究

针对大气激光通信在复杂环境下的衰减比较严重,已有的大气衰减模型存在计算误差大的问题,研究了激光大气传输效应,分析大气通信信道特性。根据雨雾共存环境特性,修正已有的大气衰减模型,给出适用于复杂环境下的大气衰减计算模型。利用大气衰减模型,仿真分析无线光通信系统的链路余量。结果表明,计算链路余量时,采用已有的计算模型误差较大,采用修正的计算模型误差较小。     

激光光束质量的评价与应用分析

从M²因子概念出发,分析了M²因子的概念与激光本质参数之间的关系,以及几种典型光束的M²因子,研究了M²因子的局限性,比较了针对不同应用目的的常用激光束质量定义的适用范围,探讨了激光光束质量的影响因素及其控制措施.     

机械加工误差传递模型的建立与应用

提出一种在CAPP中用于合理制定各工序尺寸公差的数学模型。该模型以误差统计和误差传递思想为基础，根据各工序的工艺能力及中间工序加工误差对最终工序加工误差影响的大小，来合理制定各工序尺寸公差。利用误差模型确定工序公差的方法在CAPP设计中具有实用性，它为从定量的角度优化工艺过程提供了一种有效的方法。     

强湍流信道中含有瞄准误差的空间光通信中断概率分析

大气湍流中的光强闪烁和瞄准偏差是影响光通信性能的两个重要因素。本文根据强湍流大气信道环境下的K分布模型和瞄准偏差分布模型,采用强度调制直接探测（IM/DD）开关键控（OOK）通信方式,利用MeijerG函数导出了通信系统的中断概率解析表达式。通过数值计算,分析了大气湍流程度、波束宽度、抖动偏差对系统中断概率的影响。结果表明在强湍流大气信道中,波束宽度的减小可以降低系统的中断概率,同时通信终端设备的抖动偏差会导致中断概率增加。在归一化波束宽度为1时,系统的中断概率降低到0.12。因此,在实际通信信道中维持可靠的通信链路,需要进一步优化波束宽度。     

基于532nm半导体激光器的远距离传输准直实验分析

由于半导体激光器发出的光束发散角度较大,并且是不对称的(在垂直的两个方向上发出光束的发散角度不同)。因此,在用它来做一些实际的应用时,通常需要准直或再聚焦系统来进行校正。扩束镜因其结构简单、材料便宜以及加工容易而在半导体激光束准直领域获得较多的应用。文中就是在利用半导体激光器进行远距离目标瞄准的应用背景之下,采用扩束镜与532nm半导体激光器衔接的方法对出射的激光光束进行准直,以达到一定的技术参数要求。     

激光加工用半导体激光器的光束变换

考虑不同的激光加工方式对激光功率密度和激光光斑尺寸的要求不同,研究了如何通过调整光路设计实现各种尺寸的聚焦光斑输出,使半导体激光器满足不同激光加工方式的需求。利用ZEMAX光学设计软件模拟半导体激光光路,包括光束整形、准直、聚焦等光束变换方式,实现了多种尺寸的光斑输出。实验中采用16个bar叠加而成的980nm半导体激光叠阵,阈值电流为6.4A,最大工作电流为84.8A,最大输出功率为1280W,总的电-光转换效率为58.9%。准直后快轴的发散角小于4mrad,慢轴的发散角小于20mrad。通过实验对该激光叠阵进行光束整形和扩束准直、聚焦,最终实现了功率为1031W的激光输出,聚焦镜焦距为300mm时的聚焦光斑尺寸达1.2mm×1.5mm,功率密度达3.8×10⁴W/cm²,可以用于金属的表面重熔、合金化、熔覆和热导型焊接。     

某型产品瞄准机构空回量的测量

通过对某产品瞄准机构机械传动的原理分析，我们设计了一套测量机械传动空回量的方法，用于某产品生产中的机械传动空回量的检测。     

激光对中仪的工作原理及其应用

介绍了设备对中的必要性和传统的千分表对中法,分析了激光对中仪的工作原理及其在供水行业的应用实例。通过技术比较,证明激光对中仪用于设备的安装调试具有传统对中方法难以比拟的优势。