激光引信雪崩二极管光电探测

由于远距离激光定距引信回波信号极其微弱,普遍使用的PIN型光电二极管系统探测困难,因此采用高灵敏度、低噪声、具有内增益的雪崩光电二极管(APD)作为系统的光电探测器,并进行测试验证。实验结果表明设计有效可行,APD探测接收电路的信噪比较PIN光电接收系统有了明显改善,对远距离定距引信有很好的应用价值。     

基于激光光幕和光电二极管阵列的立靶坐标测量

为了实现高精度、大面积的立靶坐标测量,提出了一种大面积激光光幕子弹弹着点坐标测试的新方法.采用4个扇形激光光幕相互交叉组合成大面积矩形光幕,利用光电二极管阵列测量激光光幕的光强,当子弹穿过激光光幕时,相应的光电二极管接收到信号,经信号采集和处理电路计算出子弹弹着点的坐标.对有效靶区1m×1m的原理样机进行7.62mm枪弹实弹射击实验,实验结果表明坐标测量精度达到2mm.该方法结构简单,易构造较大面积的靶面,其最大有效靶区可达到10m×10m.     

基于激光测速技术的空气炮弹丸速度测试系统设计

针对空气炮弹丸速度测试的需要设计了一种对射式激光测速系统。利用半导体激光器和光电二极管组成光学系统对弹丸过靶信息进行识别,设计光电转换电路和滞回比较器对过靶信号放大整形,选用STC89C52单片机代替采集卡和计算机对信号进行处理。通过对直径30 mm、长度150 mm弹丸的速度进行测试,结果表明:该系统具有成本低、操作简便、响应速度快、误差小等优点,有很好的实用价值。     

基于单片机的超声波测距系统

基于单片机的超声波测距系统,采用测量输出脉冲宽度,即发射与接收超声波的时间间隔,通过对单片机适时控制外围电路,并向外围电路提供频率振荡、数据处理和译码显示等信号.该超声波发射电路包括门控电路(RS触发器)及微分/整形电路,接收电路则由接收、放大及信号筛选、整形电路组成.     

激光超声技术在NDT中的应用

激光超声技术是利用金属表面吸收高能激光辐射,引起材料快速加热,产生振动,发出超声脉冲的一种新技术,其激励超声脉冲机理有弹性激励和热烧蚀激励二种.在无损检测领域,利用此原理,由脉冲激光器发射系统和激光干涉仪、光电探测器、信号放大器构成的接收系统所组成的激光超声检测系统,实现了超声检测的远距离、非接触在线测量.利用光的外干涉法,由光电探测器输出电流的调相信号,实现了位移的激光超声测量.此项技术在兵器装备和工业生产中具有广泛的应用前景.     

基于充放电原理的小电容测量电路

针对目前的小电容测量电路采样频率低,不能满足瞬态变化的膛压信号测量要求,提出一种基于充放电原理的小电容检测电路。该电路以基于恒流源充放电原理的信号调理电路取代了以小电容检测芯片PS021为主的信号调理电路。测试表明:该小电容检测电路的采样频率达到100kHz,优于国内外现有水平,是一种高采样频率、高精度、低功耗、传感器壳体电容接公共地的小电容测量电路。     

一种火炮炮膛锥度的光电检测方法

基于激光光三角位移检测技术和光栅位移检测技术,提出一种用于Φ30 mm火炮炮膛锥度光电非接触检测方法,并据此研制了小口径火炮炮膛锥度光电检测系统。论述了系统的组成和总体结构,对炮膛锥度的测量方法、系统检测原理进行了理论分析,着重阐述了利用激光光三角原理非接触测量内径尺寸的方法,并通过实验对测量系统的精度和可行性进行了验证。实验结果表明：检测系统精度优于±0.003 mm,重复性精度优于±0.002 mm,能够满足小口径火炮炮膛锥度的检测精度要求,该检测方法切实可行。     

一种展宽放大和快速放电电路及其在窄激光脉冲检测中的应用

介绍了一种用于对单个及重频窄脉冲信号进行检测的展宽放大和快速放电电路,并应用在窄激光脉冲峰值功率检测中。通过采用计算机控制电压采集卡对展宽放大及快速放电电路输出的电压信号进行采集处理,并实时显示处理结果,从而检测出了每一个窄激光脉冲峰值功率值。     

光电感烟探测器的研究

散射光型光电感烟探测器的光电接收器输出信号,与光源辐射功率和波长、粒子浓度、粒径、散射角、散射体积和光敏元件的受光面积等有关.其粒径划分为瑞利散射区、米氏散射区、布里卡尔散射区.随着粒径增大,前向散射增大,侧向散射次之,后向散射减小.但无论粒径如何变化,前向散射信号总优于后向散射信号.相对于前向散射,后向散射的散射强度不如前向散射差别大.并据此设计散射光型光电感烟探测器.     

基于VxD的发动机瞬时转速测量装置

基于VxD的发动机瞬时转速测量系统由磁电式传感器、信号调理电路、高速数据采集卡、PC及数据处理模块构成。调理电路将磁电式传感器产生的齿轮旋转逐齿信号调为矩形脉冲。VxD控制采集卡采集矩形脉冲,并将数据成组向PC传送。经程序运算得到每个脉冲周期的采样点数,瞬时脉冲频率和周期。     

激光测速靶前端电路设计

为了提高光幕靶法测速系统的性能,提出一种激光光幕靶前端电路的设计方案。使用PIN光敏二级管阵列作为激光光幕靶接收部分的传感器,根据PIN光敏二级管的特性设计前置放大电路,将微弱光信号转换为电信号并进行预放大;提出采用消除误差的PIN管阵列新技术,并选用仪表放大电路进行后级放大。结果表明:该方案能避免环境因素对信号的影响,提高系统的信噪比,改善激光测速仪的性能。     

大功率窄脉冲半导体激光光源等效电路参数研究

针对大功率窄脉冲激光光源的激光器多管芯组合结构等效电路的参数提取困难的问题,提出了基于外特性测量法来提取激光器多管芯组合结构等效电路参数的简捷方法。其特点是：在不知道半导体激光器的材料及内部结构的情况下,通过对实物电路系统电参数的测量并利用Pspice仿真软件经多次参数拟合来获得半导体激光器等效电路参数。实验结果表明,利用该方法提取的半导体激光器等效电路参数与国外产品给出的等效电路参数相吻合。它为大功率窄脉冲半导体激光器驱动源的设计提供了依据,对多个管芯的组合方式、组合结构设计及装配工艺具有指导意义。在此基础上,设计并制作了半导体激光器板载结构的驱动源电路实验系统,其输出功率为180 W,光脉冲的上升时间为3.2 ns,脉冲的宽度为8.3 ns.     

基于PIN二极管的快上升沿电磁脉冲防护模块设计与研究

为了研究PIN二极管对快上升沿电磁脉冲的响应,基于PIN二极管时域等效电路模型,仿真研究了PIN二极管电路在快上升沿电磁脉冲作用下的瞬态电压特性。以集总参数巴特沃斯低通滤波器电路为原型,通过拟合二极管寄生参数值,结合键合金丝电感参数,设计了一款基于PIN二极管的快上升沿电磁脉冲防护电路模块,并对防护电路模块的快上升沿电磁脉冲防护性能进行了测试。结果表明：在1~250 MHz短波、超短波频段内,防护模块的插损小于0.38 dB;当输入方波脉冲为4 000 V时, 限幅响应时间小于2 ns,输出电平小于30 V,满足快上升沿电磁脉冲的防护要求。     

Experimental Study of RF-excited Diffusion Cooled Off-axis Unstable Resonator with High Frequency Modulation in a Waveguide CO2 Laser

The experimental study of the laser beam parameters of the pulse repetitive RF-excited diffusion cooled waveguide CO2 laser are presented. The measurements are carried out for the pumping pulse duration of 100 μs and pulse repetitive rates 5 - 14 kHz. The average power density delivered to the active medium is 76 W/cm^3. Three types of the pulses, namely the square, the sine and the triangular ones have been applied at the input as pumping pulses and their effects on the output power and the delay time have been studied. The output power of the radiation versus input power, pressure of the laser gas mixture and modulation frequency has been investigated. The results indicate that the output peak power for the three types of pulses increases with increase of the pressure of the laser gas mixture and with the input power where as it decreases with the repetition frequency. The delay time of the output pulse decreases with the increase of the repetition frequency and input power, where as it increases with the increase of the pressure of the laser gas mixture. The behavior of the output power and the delay time with duty cycle for square pulse has also been investigated.     

脉冲激光辐照CCD探测器仿真研究

通过实验验证了脉冲激光辐照CCD引起的饱和干扰,详细分析了峰值功率、脉冲宽度、重复频率等脉冲激光参数,通过构建仿真模型分析了单个参数对探测器饱和阈值的影响,仿真结果表明:脉宽越大,峰值功率越高,重复频率越大,越能使探测器达到饱和状态。     

环形激光陀螺数字抖动偏频技术研究

激光陀螺一般在外部采用模拟调幅方式进行抖动加噪,通过变压器实现功率驱动.变压器体积大,驱动电路复杂,文中设计了一种基于FPGA的脉宽调制(PWM)抖动偏频系统,能够在激光陀螺内部实现抖动驱动和随机噪声注入,解决了激光陀螺数字化必须解决的关键技术.仿真和实验证明该方案能够满足激光陀螺抖动偏频系统的要求.     

采用SG3525A 和AT89C51 的直流高压脉冲电源电路设计

为解决传统电警棍电源参数无法调节的问题,采用PWM 调制器SG3525A 和单片机AT89C51 进行45 kV 高压脉冲电源电路设计。根据电源电路整体结构及工作原理,利用SG3525A 输出PWM 信号控制MOSFET 管的导 通和截止,经过高频变压器隔离升压和整流滤波后得到45 kV 高压脉冲,通过AT89C51 控制SG3525A 的开启和关 断。应用结果表明：该电源电路能够实现电压频率和占空比可调,可提供16 种放电时长模式。     

多波段激光检测光源模块设计

利用特定波长的激光信号模拟激光脉冲信息是评价激光装备接收性能的一种主要手段,为满足不同波长激光装备检测集成化的需求,设计了一种多波段激光检测光源模块。通过激光光源的选型,基于透反镜的共轴光路设计和光纤准直镜头的设计,实现了905、1064和1550 nm波长的多波段激光的共光轴匀化输出。为满足激光光源的窄脉冲驱动需求,选用超高速器件将脉冲上升沿转换成窄脉冲驱动信号,控制RC充放电电路进行功率放大,实现激光光源的窄脉冲发射。分别进行了光斑质量、波长、发射功率等参数的实验验证,结果表明多波段激光检测光源能够满足应用要求。