基于夫琅禾费衍射的激光束散角外场检测

基于圆孔衍射原理,通过对菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射特性的对比分析,综合圆孔夫琅禾费衍射光强艾里斑分布特征,提出了一种基于夫琅禾费衍射的激光束散角检测方法,通过布设激光靶对激光远场光斑进行采集、分析、处理,得到激光器关键性能参数束散角的实测值。测量结果表明:采用该方法可获得较高的检测精度,并对影响测量精度的因素进行了分析,该方法可为激光器束散角外场检测提供科学指导。     

凹凸激光谐振腔参数的热设计

讨论了凹凸稳定腔激光输出束散角与激光腔各参数的关系,得出了一系列激光棒热光焦度变化和束散角变化数据,并分析了这些数据。     

自由空间光通信链路最优束散角分析

讨论了FSO通信系统链路最优束散角问题。由空间光通信链路方程得出,减小束散角会增大通信链路裕量。在未对准误差情况下,深入分析偏移角、束散角与链路裕量之间的关系;假设未对准损耗是链路裕量的唯一影响因素的条件下,通过推导得出最大偏移角表达式,当未对准(偏移)角度取得最大值时对应的便是最优束散角。由仿真分析可知,偏移角度的增大导致系统接收光功率减小;对于该系统光束束散角处于1.6 mrad时便是最优束散角。该部分内容研究为对星地的上行和下行通信链路功率计算提供了理论支撑。     

实现激光角度欺骗干扰的几个条件

构建了由机载激光照射吊舱指示地面目标,指引激光半主动制导武器进行攻击,地面激光干扰装备照射假目标实施有源角度欺骗干扰态势,并建立了数学模型;论述了保证有源角度欺骗干扰有效实施的3个主要条件,重点讨论了假目标满足大、小目标条件时激光干扰功率要求,并定义了两个参量:激光信号束散比β和目标面积比σ。     

双帧图像融合测量脉冲激光束散角

利用电荷耦合器件(CCD)在一定范围内与光照度成线性响应的特性,提出了一种通过双帧图像融合的方法,进行脉冲激光束散角的检测,并通过Matlab数学仿真和实验验证了其可行性和准确性。该方法扩大了光照度适用范围;弥补了CCD动态响应范围不宽的缺陷,很好的解决了脉冲激光束散角测量精度不高的问题。实验结果显示,该方法的测量精度为2%。     

〔O2（^1Δg）〕2二聚物激光振荡研究

本文从理论上估算了〔Ｏ２（＾１Δｇ）〕２二聚物激光输出功率，在实验中以微波（２４５０ＭＨｚ）激励高纯氧产生〔Ｏ２（＾１Δｇ）〕２二聚物，采用平凹稳定谐振腔，在波长６５６．１ｎｍ处实现了〔Ｏ２（＾１Δｇ）〕２二聚物的激光振荡，当氧气压强为１３３．３Ｐａ，微波激励功率为６００Ｗ时，此结果在数量级上与理论上估算相同，另外还测得激光束散角约为３７．３ｍｒａｄ。     

虚共焦非稳腔束散角的研究

在放电泵浦ＸｅＣｌ准分子激光器上，对放大率Ｍ从１．８０到２０．５６共六种虚共焦非稳腔在放电电压为２０ｋＶ下的水平，竖直方向的束散角θ１１ＭθＭ进行了系统的实验研究，并从理论上计算了本实验条件的衍射极限ＤＬ１１Ｍ，ＤＬＭ。     

放电泵浦XeCl准分子激光器虚共焦非稳腔性能的实验研究

在放电泵浦ＸｅＣｌ准分子激光器上，对放大率Ｍ从１．８０到２０．５６共十一种虚共焦非稳腔的光束水平、竖直方向发散角θ∥，θ⊥，能量Ｅ，近场光强Ｉｏｕｔ及远场功率密度ρ在不同泵浦速率下随Ｍ的变化关系进行系统的实验研究。     

基于液晶空间光调制器的激光束散角控制技术

在远距离激光通信系统中,为抑制复杂大气信道环境的影响,有必要对激光束散角进行实时调控。而传统光学变焦系统对激光束散角的调控精度不高,需要机械移动透镜组间距离,导致其灵活性和实时性差。本文提出了利用液晶空间光调制器（Liquid Crystal Spatial Light Modulator,LC-SLM）控制激光束散角的方法。通过LC-SLM模拟变焦透镜,由计算机生成不同焦距的相位灰度图并导入LC-SLM,利用不同的相位灰度图的灰度信息控制LC-SLM的外加电压以实现变焦透镜的功能;再利用变焦透镜与已知焦距的匹配透镜共同构成束散角控制系统,变焦透镜与匹配透镜距离恒定不变,通过改变变焦透镜的焦距实现束散角控制。研究结果表明,在基于液晶空间光调制器的激光束散角控制方法中,束散角变化值与理论值误差在5%以内,束散角的RMSE为0.017 5。与传统机械移动透镜组间距离控制束散角的方法相比,束散角均方根误差降低了22%,为激光参数动态调整提供了重要技术支撑。