舰船尾流气泡后向光散射特性研究

对水中气泡后向光散射特性进行了初步的定性研究。实验结果表明,由于气泡的存在,水的后向光散射特性有了明显的改善。水中气泡后向光散射强度与探测器类型、气泡距离以及气泡密度等因素有密切关系。采取一定的措施,尾流气泡后向光散射信号是可以探测到的。     

差动激光多普勒尾流探测方法

利用差动激光多普勒探测法,研究了能够探测尾流中气泡和湍流分布的光学诊断方法。实验研究了模拟尾流场中运动气泡及湍流的后向散射光的多普勒频移谱特性。采用差动相干探测法获得了模拟尾流场的流速,测量值与实际流速误差小于1.5%。实验结果表明:相干光束夹角对散射光频移量具有明显影响,散射光多普勒频移量随两相干光夹角的增大而增大;气泡运动引起的频移主要集中在低频端,为一宽带谱;并且频移谱的宽度随气泡数密度的增大而增大。频谱的这一特征可作为舰船尾流识别的判据之一。     

舰船尾流气泡激光回波偏振压缩探测技术研究

对舰船尾流气泡探测是对舰船进行跟踪的一种独特的方法,采用蓝绿激光对尾流气泡 探测是可行的。在分析蓝绿激光在海水介质中的衰减特性基础上,提出采用偏振压缩技术对大动态范围的激光回波信号进行压缩,提高对尾流气泡探测的精度和深度。     

水下气泡幕激光后向探测中的信号起伏和干扰抑制

水下气泡幕的激光后向探测实验中发现,由于气泡幕的存在,信号有时得到增强,有时会减弱。对该问题进行分析,将探测区域分为三个组成部分,对三部分信号进行比较分析,从而找出影响信号强度的因素,并通过实验进行验证。结果表明,信号的强度是增强还是减弱,主要取决于气泡幕本身的信号强度,它与气泡幕的距离以及气泡密度等因素有关。对同一距离上相同密度的气泡幕进行探测,适当增大探测器和发射器之间的距离,可以提高有无气泡时的差异,从而提高系统探测性能。     

基于水下激光探测的高速瞬态光信号获取技术

基于水下激光后向散射光信号检测技术,针对微弱高速瞬态光信号接收系统中所要求的宽频带、低噪声等关键技术指标,将MMIC技术和电磁兼容性理论应用于高速瞬态光信号接收系统的设计过程中.测试与仿真比较的结果表明,利用本文技术搭建的微弱高速瞬态光信号检测平台得到的实验信号失真小质量高,完全可满足实验的需要.     

鱼雷激光尾流自导方法的研究

提出了基于尾流的光学效应的鱼雷激光尾流自导方法。舰船在航行过程中不可避免地会产生舰船尾流。舰船尾流的光学特性主要由尾流气泡的光散射效应所决定。普通海水中存在着许多作布朗运动的微粒(包括海水中的杂质分子、悬浮粒子、有机及无机溶解质、微生物和气泡等)，它们会对光波产生散射效应，但当光在存有大量气泡的尾流中传输时，光的散射效应就会大大增强。根据气泡的光散     

海水及模拟尾流气泡的激光背向散射特性实验研究

尾流光的背向散射特性是水下航行体跟踪、识别和定位目标的重要参数。开展海水及模拟尾流气泡的激光背向散射特性实验研究，对确定感知舰船尾流的光学参量，从散射信息中分离出光尾流特征信息，验证尾流光散射特性模型有重要意义。讨论了海水及气泡群的激光背向散射特性实验研究，给出了实验结论。     

基于DSP技术的光尾流实时探测方案

利用尾流的光散射特性对其进行探测 ,光散射谱强度分布的半值宽度随尾流中气泡群的密度而变化。基于成熟的信号处理技术 ,文中提出了对尾流进行实时探测的解决方案。系统采用CCD光采样 ,ADC数据采集及FIFO缓存 ,DSP数据处理三级流水线方式工作。充分发挥DSP处理器片内存储器容量大的特点 ,使用其片内数据缓冲区交替对CCD进行信号采集和数据处理 ;在进行数据处理过程中 ,处理器以中断方式读取FIFO缓存结果。     

微弱信号检测原理在光尾流探测中的应用

微弱信号的探测与提取是激光尾流探测的核心技术之一,详细介绍提高微弱信号检测能力的硬件实现及信号处理方法。提出了前置放大器的实现措施和以正交矢量锁定放大器为原理的光尾流信号检测方法。针对实际应用,对激光通过不同强度尾流后所接收的信号进行仿真。仿真结果表明,当尾流强度发生微弱变化时,锁定放大器输出信号幅度同时产生明显变化,利于光尾流信号的检测,验证了微弱信号检测原理在光尾流探测中的可行性。     

海水及模拟尾流气泡的激光背向散射特性实验研究

尾流光的背向散射特性是水下航行体跟踪、识别和定位目标的重要参数。开展海水及模拟尾流气泡的激光背向散射特性实验研究,对确定感知舰船尾流的光学参量,从散射信息中分离出光尾流特征信息,验证尾流光散射特性模型有重要意义。讨论了海水及气泡群的激光背向散射特性实验研究,给出了实验结论。     

水下隐身动目标激光与偏振红外探测技术研究

为解决水下隐身动目标声探测与识别难度大的问题,根据水下动目标运动形成的尾流、尾迹、引起的海面温度变化特征,提出了以低轨卫星为平台,运用红外偏振尾流探测水下目标尾流的方法,结合激光动态深度测量技术和偏振激光探测技术,实现对水下隐身动目标探测与识别。     

相干反馈无序激光器循环光散射探讨

Cao提出了相干反馈无序激光是由循环光散射(即多重散射形成回路)而产生的观点,但未指出不同数目的散射粒子构成的回路可能激射的相对几率.为了便于分析,对ZnO散射粒子提出了立方体、单面镜的简化模型.针对染料溶液中加入纳米ZnO粒子构成的相干反馈无序激光器以及ZnO粉末薄膜相干反馈无序激光器,通过对实验数据进行分析和计算,证明了二粒子回路比三粒子回路更容易激射,粒子越多的回路越难激射.实验支持了这一观点.     

轻霾天气下大气多次散射对激光通信的影响

为了了解多次散射对轻霾天气下大气激光通信的影响程度,建立了轻霾天气下大气多次散射的模型,并进行了分析,从理论上证明了在轻霾天气下前向散射对光接收的影响可以忽略。这为设计大气激光通信光收发系统提供了理论依据。     

抗背景光干扰的双波长激光脉冲相关检测方法

针对激光脉冲相关检测易受背景光干扰影响的问题,提出了一种抗背景光干扰的双波长激光脉冲相关检测电路设计方案。设计了四路视场相同的探测单元,分别在其前面加装中心波长不同的窄带滤光片。当其中一个工作波长的威胁激光出现时,对应波长的两路探测器的输出与威胁激光信号和背景光响应,而另外两路探测器的输出则仅作为背景光响应,将它们分别对应相减后再进行相关处理,从而抑制各单元间相关背景光的干扰,同时实现对双波长激光脉冲的相关检测。实验结果表明:电路在实现对背景光干扰有效抑制的同时还能实现对双波长激光脉冲的相关检测,证明了设计方案的可实施性与有效性。     

激光空中探测水下目标的新方法研究

为了实现在空中利用激光技术对水下目标进行探测的目的,基于迈克尔逊干涉仪的基本原理,提出了一种从水面散射激光中获取水下声源信息的新方法。设计并实现了一套空中探测水下声信号的实验装置。实验结果表明：频谱分析图中的峰值频率即为水下声源的发声频率,系统能够实时探测发声频率在1 kHz～14 kHz的水下声源,且测量标准偏差小于7 Hz。该方法为航空遥感水下目标提供了一条新的技术途径。     

基于RLS算法实现激光陀螺抖动信号剥除

为了减小陀螺输出数据的时延,以满足机械抖动激光陀螺在快速跟踪中的应用,基于递归最小二乘(RLS)自适应滤波技术实现了激光陀螺抖动信号的剥除。首先对RLS自适应对消去抖算法进行了理论分析,其次通过通用串行总线接口将A/D采集的抖动反馈信号和激光陀螺计数脉冲信号传至上位机,最后基于MATLAB编写了RLS自适应程序,实现了激光陀螺抖动信号的剥除。剥除后的陀螺信号再经过11阶的有限脉冲响应滤波器和陀螺输出直接经过31阶的滤波器剩余的脉冲数基本相当,而时间延迟却明显减小。结果表明,该算法具有较快的收敛速度且能够有效去除激光陀螺计数脉冲中的抖动成分。     

激光散射流式细胞仪前向光探测方法研究

流式细胞仪利用微球光散射特性对测试细胞进行分析,细胞病变将改变细胞的光学特性,而粒径和折射率是改变细胞散射光光强分布的两大因素,针对激光散射流式细胞仪前向散射光采用单个光敏元件进行一维探测,只针对细胞粒径进行分析的缺点,提出一种前向散射光线阵式探测的方法。首先,根据微粒的Mie氏散射特性建立了模型。然后根据散射模型仿真结果,对不同散射光曲线的特征权值进行了分析。最后基于K-modes聚类算法,对试验数据进行聚类分析。实验结果证明,该方法不仅能替代传统方法对不同粒径大小的颗粒进行分群,同时可以对相同粒径,不同折射率的微球进行分群,误差小于4.51%。     

激光导引头四象限探测器偏差信号特性研究

为了分析四象限探测器偏差信号对激光导引头探测定位精度的影响,在激光导引头四象限探测器探测定位原理的基础上,采用计算机建模仿真的方法,研究了入射光斑大小、分划线宽度和背景光强度对四象限探测器偏差信号的影响。结果表明,入射光斑变大,四象限探测器的灵敏度会变低,动态跟踪范围变大;分划线宽度在探测器串扰允许的范围内越窄越好;背景光降低了四象限探测器的灵敏度。该研究结果有助于提高激光导引头四象限探测器探测定位精度。     

激光散射研究絮凝剂在水中的自然构象

用激光散射技术测量了无机高分子絮凝剂PAC,PAC-V在水中自然状态下的分子量、其颗粒的流体力学半径、回转半径、第2维里系数等参数,并根据流体力学半径和回转半径的比值导出絮凝剂的颗粒形态。从而较全面地了解絮凝剂在水中的自然构象,并证实了絮凝剂的分子量、其颗粒大小及形状不随浓度的改变而变化,但对絮凝效果有较大影响,这为确切探知絮凝机理提供实验数据和理论依据。