同时重复频率激光脉宽和能量的实时测试系统

本文提出了用一套数字存储示波器和ＰＩＮ光电二极管组成的测试系统的设计思想,维而以６频率为２０ＨＺ的激光脉冲为例提供了设计方案。该系统能同时测量重复频率为２０ＨＺ的激光脉冲的脉宽和能量。在有效地解决光电信转换、数据传输及数据处理等技术问题的基础上,可同时实时测试更高重频率的序列激光脉冲宽度和单脉冲能量值。     

同时测量重复频率激光脉宽和能量的实时测试系统

本文提出了用一套数字存储示波器和PIN光电二极管组成的测试系统的设计思想,继而以重复频率为20Hz的激光脉冲为例提供了设计方案.该系统能同时测量重复频率为20Hz的激光脉冲的脉宽和能量.在有效地解决光电信号转换、数据传输及数据处理等技术问题的基础上,可同时实时测试更高重复频率的序列激光脉冲宽度和单脉冲能量值.     

准分子激光低抖动延时同步系统

准分子激光放大技术可将固体掺钛蓝宝石飞秒激光器通过频率转换后得到的小能量深紫外飞秒脉冲放大为大能量深紫外飞秒脉冲。为了满足准分子激光器与固体飞秒激光器之间同步工作的需要,设计了一种准分子激光低抖动延时同步系统。该系统采用现场可编程门阵列(FPGA)数字延时和可编程延时芯片延时相结合的方法,利用时间测量芯片实现对延时时间的闭环控制从而提高系统延时的稳定性,最终实现对外触发脉冲信号的精确延时。验证实验表明，该系统在1～100 Hz频率下运行稳定,输出触发脉冲信号延时范围为56 ns～2.4μs,理论延时步进为10 ps,抖动在±1 ns内,完全满足飞秒激光器与准分子激光器同步工作的需要。     

非扫描激光雷达系统的多脉冲积累信噪比分析

激光雷达系统信噪比(SNR)直接影响了系统距离像和强度像的好坏。运用信号相关检测理论,分析了多脉冲积累下的非扫描激光雷达系统信噪比。考虑到雪崩光电二极管(APD)阵列、工作环境因素和激光雷达系统参数等,对多脉冲积累下的信噪比进行了仿真分析。在100个脉冲积累数目下,信噪比提高了9.35dB,之后随脉冲积累数目的继续增加,信噪比提高的幅度不明显。研究表明:运用脉冲积累这一方法能够提高系统信噪比。     

飞秒放大激光脉冲的单次测量

在未加任何色散补偿的情况下，用相关方法直接测量得到了脉冲宽度为３９ｆｓ的单次放大激光脉冲。为实时测量低重复频率的超短强激光脉冲提供了可靠的手段。     

基于可调式模拟激光脉冲的激光告警器在线检测仪

针对目前军用激光告警器性能参数的检测方法效率低、操作复杂的难题,提出一种可调式模拟激光脉冲检测技术。通过控制激光源在半球面上的位置,调节其脉冲功率、波长和调制频率等参数,模拟实际环境下来袭目标的光谱特征,实现了激光告警器的在线性能检测。其优点是采用机电一体化技术实现,较传统方法提高了检测效率。     

高重复频率脉冲激光谱线宽度的测量方法

本文介绍了一种用扫描标准具配合检测系统测量重复频率脉冲激光线宽的方法,分析了造成测量误差的几种相关因素,并指出了测量中应该注意的几个问题,实验测定了几种不同染料激光器输出激光的线宽.     

脉冲CO2激光水下致声声脉冲特性的实验研究

以分析水中的光声信号的特点为目的,采用实验的方法利用压电陶瓷球形水听器、数字存储示波器,对TEACO2脉冲激光在水中激发声波的幅度、频率等特性进行了测量,并用信号分析软件进行分析和处理。结果表明,TEACO2脉冲激光在水中产生的声信号幅度随脉冲能量增加而增大。实验中首次发现,激光声频率在100kHz以内有31kHz和62kHz两个峰值,且该两频率峰值随激光脉冲宽度增加而减小。光声信号的以上特性表明,可以通过调节激光脉冲的能量和宽度,选择或控制应用于水声通信、水下资源探测等技术的光声信号。     

飞秒激光啁啾的直观可行检测方法

基于飞秒脉冲相关干涉项含有脉冲的相位和频率信息,测量自相关二次谐波干涉条纹可见的振荡频率为?棕?子及2?棕?子两个谱分量的大小和形状,以及二次干涉自相关函数包络面积的大小和形状,可以得到飞秒激光脉冲啁啾大小的信息。另外,通过对二次干涉自相关(IAC)迹线求一阶导数得到的干涉自相关导数光谱(D?鄄MOSAIC)的峰谷与啁啾正负对应关系,找到了判定啁啾正负的方向因子即正弦函数因子,据此能够判断飞秒激光脉冲啁啾的正负。因此,采用能够满足光学相干探测基本条件的测量系统,利用二阶干涉自相关法可以用来检测飞秒脉冲激光的啁啾特性。     

热障涂层脱粘缺陷脉冲压缩激光红外热成像检测

针对热障涂层热导率低,激光红外热成像检测效果不佳等问题,本文提出了一种基于脉冲压缩的增强型激光红外热成像方法用于热障涂层系统脱粘缺陷的检测。该方法利用频率或周期调制脉冲串激光热源,再通过信号处理将接收到的时域信号压缩成有效峰值高的窄脉冲信号,从而有效增强检测信号的信噪比。首先,建立热障涂层多层结构脉冲压缩激光红外检测有限元数值计算模型,模拟了周期调制脉冲串激光激励下结构内部热流的传播过程以及内部缺陷对温度场分布的影响,研究了不同激励参数对于温度场分布的影响。模拟结果表明,单调递减型且热激励时间为2s左右的脉冲激励形式能获得最佳的检测效果。其次,通过脉冲压缩技术对数据信号进行后处理,得到了更能反映缺陷信息的温度场分布图。最后,通过实验验证了基于脉冲压缩的增强型激光红外热成像方法对热障涂层脱粘缺陷检测的有效性,实验结果表明,该方法在一定程度上提高了缺陷检测的灵敏度与信噪比。     

雾对10.6μm激光数字信号传输影响研究

激光脉冲信号通过大气等介质时,受到大气中各种天气因素影响,将导致波形形变、脉冲宽度发生变化以及时域展宽.一般在大气散射和湍流的介质中,脉冲的传播很适宜用双频互相干函数来表示.利用双频相关甬数求解雾对10.6μm激光数字信号传输的幅频和相频函数以及双频互相关函数的影响,并结合雾对激光影响的散射理论,得出脉冲的起伏特征,模...     

提高激光告警系统信噪比的研究

归纳一般激光告警系统模拟式处理脉冲激光信号的不足,提出以FPGA为核心的数字化激光告警信号处理系统.对脉冲激光信号进行A/D转换后,利用FIR数字滤波结合自相关检测的方法对脉冲激光信号进行处理,尽可能的把脉冲激光信号从干扰中充分恢复出来,以便告警装置能够迅速做出告警.经MATLAB仿真证明方法可行,并对其进行实验测试,...     

激光相关测速中的半极性相关方法

提出了一种激光测速的新方法——半极性相关法,它既具有极性相关法中数字信号便于延迟的优点,又保留了经典相关法中不丢失幅度信息的长处。文中证明了半极性相关法与经典相关法具有相同的最大峰值点,并给出了初步的实验结果。     

基于信号发生卡的激光编码技术研究

针对目前主要的激光制导信号编码方式,研究基于通用信号发生卡产生特定编码的实现方法。通过研究编码的特点,设计激光编码控制程序,成功实现了精确频率码、脉冲调制码和任意时间码三种主要编码方式的产生。最后,设计了激光编码测试试验,通过激光编码控制程序以外触发方式对激光脉冲进行调制,使目标激光器按照要求输出了特定编码的激光信号。结果表明,本方法产生的激光编码波形稳定,性能优良,可应用性较强。该技术已成功应用到激光制导半实物仿真试验系统中。     

数字化脉冲激光引信探测系统设计与信号处理

针对以往模拟脉冲激光引信探测系统存在的测距误差较大的缺点,为进一步提高脉冲激光引信的测距精度,设计了一种数字化脉冲激光引信探测系统.该探测系统包括发射、接收和信号处理3部分,其中信号处理部分主要实现脉冲回波信号的高速实时采样与缓存、信噪比增强与时延估计.采用双通道ADC并行采样,实现了以200 MHz的等效采样频率对脉冲回波信号进行高速采样.当脉冲回波信号很微弱时,采用多脉冲相干平均算法提高了其信噪比,增强了对微弱回波信号的检测能力.通过最小二乘时延估计算法得到了回波时延,进而计算得到目标距离.测距实验结果表明:该探测系统测距精度较高,最大测距误差为0.25 m.     

一种基于快速自动聚焦的相变光刻系统

为了获得亚衍射级别的光刻图形,设计了一种光、机、电一体化的相变光刻系统。利用脉冲延迟技术产生了分辨率为1ns、脉宽可调的数字信号,对激光器进行驱动以获得相应脉宽的激光脉冲,然后通过LabVIEW软件和单片机,使系统各部件与计算机之间进行通信,以实现系统的全自动光刻过程。以Ge2Sb2Te5薄膜为基材料,利用其光学性质提出了一种针对相变材料的快速自动聚焦方法,并最终在该相变光刻系统上成功地得到了线宽为0.69m的Ge2Sb2Te5晶化图形,该尺寸远小于激光聚焦光斑。结果表明,该方法具有精度高、易操作、实现成本低等优点,这对简易相变光刻系统的设计具有很好的指导意义。     

激光测距弱信号数字相关检测技术的研究和仿真

针对激光远程测距或恶劣环境测距中回波弱信号信噪比低 ,难以提取的困难 ,提出运用数字相关检测技术进行处理 ,并对单脉冲互相关、多脉冲互相关等数字处理技术作了介绍 ,并结合激光雷达的测距系统进行一系列仿真和计算 ,收到了良好效果     

线阵扫描三维成像激光雷达系统

针对小型智能机动平台对三维成像激光雷达小型化、低功耗、高精度、快速成像的特定应用要求,基于集成激光器阵列和APD探测阵列设计并实现了12元线阵扫描三维成像激光雷达系统;基于高速数字处理芯片和高精度时间间隔测量芯片实现了并行高精度激光脉冲飞行时间测量和实时数据处理和传输。详细描述了系统原理、组成部分以及实验结果。实验验证该系统激光脉冲重复频率大于10 kHz,垂直方向激光单元角度间隔小于2.5 mrad,近距离距离分辨率优于2.4 cm,测量数据统计标准差小于1,各通道一致性良好。在高速水平扫描转动平台驱动下实现了室内三维场景重构以及高塔大视场远距离目标探测成像实验。     

激光散斑脉搏信号提取及调制起源研究

主要利用激光散斑的产生原理及特性,通过CMOS高速工业相机和Matlab图像处理技术对人体皮肤的动态激光散斑进行捕捉和跟踪并利用相关函数计算微振动位移来达到提取脉搏信号的目的,并通过不同照射条件和不同波长光源的对比实验结果来验证相关文献提出的一种新的PPG模型,对脉搏信号和PPG信号被调制的起源进行了研究和解释。     

脉冲式激光水下测距数字检测技术研究

文中针对激光水下测距信噪比低、回波信号提取困难的问题,采用数字检测技术进行处理,大幅提高了检测信噪比和激光水下测距能力,同时拓宽了激光测距的应用范围。