ICF终端光学元件损伤在线检测装置的研究

终端光学元件是惯性约束聚变（ICF）系统最重要的组成部分之一。文中针对ICF系统中终端光学元件损伤的高精度、高效率检测问题,对光学元件损伤在线检测技术进行了研究,以神光-Ⅲ原型装置终端光学元件为检测对象设计了光学元件损伤在线检测系统。针对终端光学元件的排布特点及其检测要求,利用CODEV软件设计了高分辨率变焦距望远光学系统;根据终端光学元件在靶室中的分布位置,设计了相应的对准及定位系统,实现了对球体空间排布的大尺寸光学元件组的远距离、高精度、实时快速检测。模拟ICF靶场环境进行了离线仿真实验,实验表明:系统的MTF曲线在68 lp/mm大于0.4,80%能量分布在22像元内。在1.8~2.8 m的工作距离下,检测装置对300 mm300 mm视场范围内60 m以上的损伤点可以通过图像处理方法进行分辨,160 m以上的损伤点可以进行精确测量;姿态调整系统各运动环节运行精度均优于13 arc sec,满足检测要求。     

光学元件激光损伤在线检测装置

设计并搭建了一套光学元件表面损伤检测装置,用于激光损伤实验中光学元件表面损伤的自动化在线检测。装置主要由自动变倍显微相机、高精度位移传感器、两维扫描轴、调焦轴、快速复位平台和系统控制器组成。两维扫描轴按照规划好的弓形路径对光学元件表面激光辐照区域进行扫描,调焦轴对位移传感器反馈的离焦量进行实时修正,显微相机采集子图像并进行保存。首先,分析影响图像拼接精度的主要误差源并通过图像矫正等方法进行补偿;然后,利用图像拼接技术将矫正后的子图像矩阵进行高精度无缝拼接,得到大面积高分辨率的光学元件表面损伤图像;最后,对损伤图像进行后处理得到损伤个数和损伤面积等信息。实验结果表明:装置在5 min内实现了光学元件表面15 mm15 mm区域的扫描拼接和检测,成像系统分辨率优于228 lp/mm,图像拼接误差小于2 pixel。     

神光Ⅱ升级装置终端光学组件的排布设计

设计高功率激光装置靶场终端光学组件(FOA)时考虑的重要因素足鬼像对光学元件的破坏.山于神光Ⅱ升级装置(SG-Ⅱ-U)的输出能量高、靶场空间小、鬼像分布情况复杂,导致了终端光学组件的设计难度很高.用自主研发的鬼像控制设计软件对神光Ⅱ升级装置靶场终端光学组件排布进行设计,给出了进行鬼像控制设计时需考虑的设计因素,并对比研究了两种靶场终端光学组件设计方案的优缺点,最后结合神光Ⅱ升级装置的特点,优化设计出神光Ⅱ升级装置靶场终端光学组件的最终排布方案.     

激光引信光学组件参数综合测试技术

对激光引信光学组件的综合测试技术进行了研究,研制了激光引信光学组件测试系统,该系统分为发射机光学组件调试单元和接收机光学组件调试单元,实现了激光引信光学组件的光波长、光功率、发散角、灵敏度、响应时间、视场角、静态噪声等参数的全自动综合测试.测试结果表明:系统重复性好、可靠性高、自动化程度高.     

电力终端嵌入式组件信息源数据安全检测系统

传统组件信息源数据安全检测系统无法控制电力终端电压的稳定性，导致系统检测结果存在较大波动，应用性能不理想。为此，设计新的电力终端嵌入式组件信息源数据安全检测系统。系统硬件主要包括信息采集模块、稳压控制模块、传感信息控制模块以及人机交互模块。采用人机交互模块完成指令交互和程序加载，以嵌入式的ASP2100集成信息处理芯片作为主控芯片，在PLC总线协议控制下，构建系统人机交互接口，实现系统的硬件设计。采用嵌入式的Linux程序加载技术，实现系统软件开发。实验测试结果表明，文中所设计系统的检测输出稳定性较好，电力终端嵌入式组件信息源数据的检测概率更高，有效提高了终端的安全性能。     

新型光学检测靶标直线运动系统加强组件优化设计

新型光学检测靶标能够在内场模拟复杂运动轨迹的外场目标,得益于结构组件中直线运动系统,但直线运动系统以悬臂梁形式安装,跨距大、刚度低,不能够保证靶标的检测精度。为此,首先根据欧拉-伯努利梁理论,提出了在有限空间内对其进行结构加强的解决方法;其次,结合线性模组结构动力特性,在其周围合理布置加强梁、加强板,并采用集成优化设计确定加强组件的最优尺寸;最后,对安装后的直线运动系统进行模态分析与测振实验。仿真分析与实验结果显示:直线运动系统加固后整体结构一阶、二阶固有频率分别为36、55 Hz,与仿真设计值32、54 Hz吻合的较好,与加固前一阶固有频率14 Hz相比较,提高了1.86倍。结果验证了加强组件设计的合理性与可靠性,加强后的直线运动系统结构性能满足新型光学检测靶标所要求的质量轻、刚度高、抗干扰能力强等要求。     

激光损伤光学表面的检测研讨

激光损伤光学表面的检测在激光武器和激光核聚变驱动器的研究过程中占有重要的地位,结合实验研讨了激光损伤光学表面的检测原理,即宏观检测与微观检测原理的优缺点。     

光学元件亚表面损伤检测技术研究现状

在传统光学加工过程中产生的亚表面损伤(SSD)会降低光学元件的使用性能和寿命,需要对其亚表面损伤进行检测从而在加工过程中加以控制.从破坏性和非破坏性检测方法两方面概括性地分析了光学元件亚表面损伤的检测技术,对各种检测方法进行了分析和讨论,并指出了各种方法的优缺点.指出了国内的亚表面损伤检测技术与国际先进水平相比存在的差...     

自动光学检测技术的发展现状

从光源照明方法、成像技术、图像预处理技术、图像处理与图形识别的算法4个方面介绍了自动光学检测技术的发展现状与关键技术。自动光学检测技术已开始在新兴的工业生产中得到广泛应用,其正朝着检测高速化、分辨能力微小化、处理软件的智能化、应用多元化和检测系统模块化方向发展。从目前自动光学的技术水平来看,组建自动光学检测系统的关键技术在于LED光源的设计、大范围高精度三维显微成像、基于工控PC的多处理器并行图像高速预处理和高级图像处理算法4个方面。     

等离子体蚀刻衍射光学元件

本文研究了将光致抗蚀剂衍射光学元件的连续沟槽蚀刻到基底层上的技术。实验分析了基底层沟槽与原版沟槽的形状和深度之间的关系。     

高功率激光器光学元件冷却技术的研究

当前对由热效应引起的激光器及其光学元件变形和破坏问题的研究越来越受到国内外学者的重视。控制镜子温升的方法通常有改进水冷铜镜、采用半导体制冷、相变技术等。文中对这些方法进行了比较,重点阐述了多层水冷这一新技术。工程实践结果证明,该方法能有效地控制镜子温升,将镜面变形控制在一个很小的范围内,为解决阻碍高功率激光器发展的“瓶颈”—热效应问题,提供了有力的参考依据。     

特种车辆驾驶员任务终端的设计

针对特种车辆信息化、数字化的提升,为驾驶员实时提供各种行驶与实验数据、同时提高精度和可靠性,设计实现了基于嵌入式操作系统VxWorks及其图形开发工具Zinc的特种车辆任务终端。论述了系统总体方案,以及系统的硬件、软件设计流程。设计实现了基于CAN总线的集车辆信息显示、视频辅助驾驶、定位导航于一体的驾驶员终端,并在样机上进行试验。结果显示,该系统运行稳定、可靠,能很好地满足特种车辆的设计要求。     

光开关驱动接口设计

介绍了光开关在分布式光纤温度传感器系统的应用,提出了一种基于AT89C51单片机的光开关驱动接口设计方案.设计了多模1×2棱镜光开关驱动接口的硬件电路和软件程序,计算机通过RS232串口发出指令控制光开关的切换,实现了分布式光纤温度传感器系统传感距离的延伸.测试结果表明,该驱动接口可以有效地提升分布式光纤传感器系统的性...     

激光通信终端光学系统杂散光抑制技术研究

随着空间应用领域的扩展,卫星激光通信凭借其在速率、带宽、体积、重量和功耗等方面的优势而得到广泛应用。对于卫星光通信来说,终端光学系统的性能直接影响通信的可靠性和稳定性,本文根据激光通信中收发一体、双向双工工作模式对收发隔离度的要求,采用Code V软件完成了830nm激光通信终端光学系统设计,实现物方全视场15mrad,全视场MTF值>065@100线对/mm,限制光线出射角不小于8SymbolpB@,设计结果满足系统使用要求。通过对光学系统杂散光分析与抑制技术研究,控制轴外杂散光在离轴角5°～20°时杂散光抑制能力大于45dB且20°时大于60dB。实验结果给出830nm激光通信终端光学系统光路图并对系统轴外杂光范围及抑制能力进行了测试,测试结果与仿真的结果一致,满足卫星激光通信系统使用要求。     

基于TDI 成像技术的镀锡带钢表面质量在线检测系统研发

针对高速、高分辨率带钢表面质量在线检测,研究开发了以TDI 成像技术为基础的视觉检测系统。系统采用高速TDI CCD 器件,配合照度自适应LED 光源成像,将采集得到的带钢图像经光纤送至图像分送器,各处理单元并行接收图像分送器的数据并进行实时处理,完成带钢表面质量检测。现场应用表明,基于TDI 成像技术的镀锡带钢表面质量在线检测系统可有效实现镀锡带钢表面缺陷检测。     

Two-stage ultrabroadband driver for optical modulators

A modulator driver has been developed for use in 40 Gbit/s optical transmission systems. It is a two-stage device with distributed amplifiers in the stages. Which is monolithically integrated on a single chip with a high gain of 20 dB. High output voltage swing of 5 V and ultraboadband operation with a bandwidth of 46 GHz     

自动光学检测的彩膜分区检查与判定

为了提高自动光学检测系统检测彩膜质量的准确率,降低误判,通过分析由红绿蓝三色组成矩阵结构和Line CCD获取的彩膜图像特征,在五点周期比较检测的基础上设计一种彩膜缺陷的检测方法。该方法通过对彩膜的机械与光学对位后,通过五点比对进行缺陷的检测。Line CCD从红绿蓝3个不同的区域获取不同的灰阶值,分别设置3个区域的灰阶值范围和该区域的判定阈值;最后根据缺陷与正常点灰阶差值的不同对缺陷进行分类,赋予相应的缺陷代码。基于以上3个步骤,实现对整张彩膜的缺陷检测。实验结果表明,采用五点比较、分区检测和缺陷分类相结合的方法,缺陷检出的准确率可以提高至99.6%以上。