基于光斑场检测的亚微米级光纤微弯曲传感器

1

作者 张淑清 郑德忠 史锦珊 《传感技术学报》 CAS CSCD 1999年第4期234-239,共6页

本文介绍一种基于光斑场检测的光纤传感技术，通过光斑场的强度内积（ＮＩＰ）计算来表征被测位移．它既保证了强度调制式光纤传感器结构简单、易于实现的优点，又具有与干涉型光纤传感器同一数量级的灵敏度．文中给出了 ＮＩＰ计算方... 本文介绍一种基于光斑场检测的光纤传感技术，通过光斑场的强度内积（ＮＩＰ）计算来表征被测位移．它既保证了强度调制式光纤传感器结构简单、易于实现的优点，又具有与干涉型光纤传感器同一数量级的灵敏度．文中给出了 ＮＩＰ计算方法，分析了灵敏度和动态范围，理论分析与实验结果基本一致，位移灵敏度可达亚微米数量级，位移测量范围为６ μｍ． 展开更多

关键词 亚微米位移传感器 光纤传感技术 光斑场 光纤内积

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非稳腔DF激光窗口热效应及其对远场光斑的影响 被引量：19

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作者 陈金宝 刘泽金 +3 位作者 蒋志平 陆启生 张正文 赵伊君 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1994年第2期243-249,共7页

以非稳腔ＤＦ激光器ＣａＦ＿２输出窗口为例计算了不同输出功率情况下，窗口材料的温升、相应的波前位相变化以及有扩束系统和无扩束系统两种情况下，远场光斑所受的影响，给出了数值计算结果。

关键词 热效应 远场光斑 激光窗口 氟化氘

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激光定距引信远场光斑的压缩整形 被引量：2

3

作者 张祥金 郭婧 张合 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1453-1457,共5页

针对激光定距引信的小型化激光发射系统远场光斑过大、探测距离偏近的问题展开研究。利用几何光学原理对激光定距引信的发射光学系统进行设计,采用非球面透镜与变形棱镜组合实现引信远场光斑的压缩整形,并通过ZEMAX光学软件仿真优化和... 针对激光定距引信的小型化激光发射系统远场光斑过大、探测距离偏近的问题展开研究。利用几何光学原理对激光定距引信的发射光学系统进行设计,采用非球面透镜与变形棱镜组合实现引信远场光斑的压缩整形,并通过ZEMAX光学软件仿真优化和光斑试验。仿真试验结果表明,发射光束经过光学系统后,500 m处的激光光斑直径被压缩到10 mm且呈圆对称形状,准直效果显著优于柱透镜光学系统,使原有小型化、低功耗的激光定距引信探测距离明显增大。 展开更多

关键词 激光定距引信 光学设计 远场光斑 压缩整形

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随机相移激光的远场光斑研究

4

作者 肖峻 吕百达 张彬 《激光技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期99-103,共5页

从理论上分析了激光经随机位相板变换后在远场的光斑特性（包括光斑的形状、大小、旋转对称性、衍射效率以及旁瓣分布），通过比较三种形状位相元（等边三角形、正方形和正六边形）的远场光斑特性，得知正六边形位相元结构的随机位相板... 从理论上分析了激光经随机位相板变换后在远场的光斑特性（包括光斑的形状、大小、旋转对称性、衍射效率以及旁瓣分布），通过比较三种形状位相元（等边三角形、正方形和正六边形）的远场光斑特性，得知正六边形位相元结构的随机位相板更适合于激光聚变中的束匀化。 展开更多

关键词 随机位相板 远场光斑 激光聚变 光束匀化

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基于探测器阵列的激光远场光斑测量系统 被引量：13

5

作者 贾养育 任勐 +1 位作者 吕鸿鹏 张海庄 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1324-1327,共4页

设计开发了一套基于探测器阵列的激光远场光斑测量系统。在1．5m×1．5m的靶面尺寸上间隔10cm排列了15行×15列激光探测器阵列，探测器响应信号经前置放大后分别进行同步脉冲产生和信号峰值保持、峰值信号A／D采样，最后经计算... 设计开发了一套基于探测器阵列的激光远场光斑测量系统。在1．5m×1．5m的靶面尺寸上间隔10cm排列了15行×15列激光探测器阵列，探测器响应信号经前置放大后分别进行同步脉冲产生和信号峰值保持、峰值信号A／D采样，最后经计算机通信存储，事后进行光斑图像的形成和分析处理。光斑能量密度测量范围10μJ／cm2～10mJ／cm2，单元探测器测量精度优于15％，最高测量激光频率可达500Hz。可满足目前大功率激光干扰武器装备的测量需求。 展开更多

关键词 探测器阵列 能量密度分布 直接测量 远场光斑

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远近场自适应激光光斑能量中心检测 被引量：6

6

作者 何佳凯 黄来玉 +1 位作者 杨德振 安成斌 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期620-624,共5页

某激光武器在研制过程中,需要对激光光斑进行中心校准,确保发射能量稳定汇聚于目标处。现有光斑中心检测算法无法满足远场不规则光斑的能量中心校准,为此本文提出了一种基于自适应disk掩膜的激光光斑中心检测算法,首先通过双边滤波、伽... 某激光武器在研制过程中,需要对激光光斑进行中心校准,确保发射能量稳定汇聚于目标处。现有光斑中心检测算法无法满足远场不规则光斑的能量中心校准,为此本文提出了一种基于自适应disk掩膜的激光光斑中心检测算法,首先通过双边滤波、伽马拉伸等操作实现图像增强,然后用大津法进行图像阈值分割,通过二值化的面积确定掩膜半径,用掩膜与光斑原图做匹配从而进行光斑中心检测,确定能量中心。该方法在近场光斑与远场不规则光斑的中心检测均具有优异鲁棒性和准确性,可实现近场光斑±1个像素内误差,在0.8μm之内,远场±2个像素内,在1.6μm之内,以此用于激光类产品的实际工程设计,提升同类产品的性能。 展开更多

关键词 激光校准 能量中心 类间方差法 disk掩膜 远场不规则光斑

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光纤输出远场光斑均匀性检测方法的研究 被引量：2

7

作者 刘博涵 赖敏 肖韶荣 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期356-362,共7页

为了对光纤输出光斑的均匀性进行检测,提出了一种基于成像法,采用区域平均法对光纤光斑均匀性进行检测的方法。首先利用数码相机对实验装置获得的光纤光斑进行采集,再结合区域平均法对图像逐次分区进行均匀度检测,计算出整体和各个小区... 为了对光纤输出光斑的均匀性进行检测,提出了一种基于成像法,采用区域平均法对光纤光斑均匀性进行检测的方法。首先利用数码相机对实验装置获得的光纤光斑进行采集,再结合区域平均法对图像逐次分区进行均匀度检测,计算出整体和各个小区域的均匀度以获取图像均匀度最佳的区域。同时引入了均匀深度的概念,作为一种判断光源均匀性好坏的依据。结果表明,调节后的光斑均匀性达到了99.7%以上。通过对调节前后实验装置得到的光斑进行对比分析,并与理论计算的光纤输出光斑分布比较,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 光纤远场光斑 均匀性检测 成像法 区域平均法

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氧碘化学激光器输出光斑漂移和变形研究 被引量：13

8

作者 于德利 桑凤亭 +1 位作者 金玉奇 孙以珠 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期151-154,共4页

通过对高能量密度氧碘化学激光器运行过程中存在的远场光斑漂移和变形实验现象的分析和测量 ,得出在高能量密度激光系统中谐振腔的各反射镜的同心度对远场输出光斑的漂移和变形影响很大。指出提高谐振腔内各反射镜在大气中的同心度及降... 通过对高能量密度氧碘化学激光器运行过程中存在的远场光斑漂移和变形实验现象的分析和测量 ,得出在高能量密度激光系统中谐振腔的各反射镜的同心度对远场输出光斑的漂移和变形影响很大。指出提高谐振腔内各反射镜在大气中的同心度及降低在激光系统抽真空过程中光腔盒的不稳定程度 。 展开更多

关键词 COIL 远场光斑 光斑漂移 光斑变形

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强激光远场光束质量参数的测试 被引量：7

9

作者 叶征宇 宋海平 +5 位作者 王龙 王涛涛 于彦明 吕跃广 王智勇 蒋毅坚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期87-91,共5页

提出漫射红外成像-多点标校测量方法,用于测量强激光远场光束质量参数。在激光远场距离处设置漫反射靶板,用成像探测器摄取经靶面漫射的脉冲强激光光斑图像;在靶面中心处挖小孔,孔后放置能量探测器实时测量激光脉宽和峰值功率。同时对... 提出漫射红外成像-多点标校测量方法,用于测量强激光远场光束质量参数。在激光远场距离处设置漫反射靶板,用成像探测器摄取经靶面漫射的脉冲强激光光斑图像;在靶面中心处挖小孔,孔后放置能量探测器实时测量激光脉宽和峰值功率。同时对整个激光光斑图像进行能量定标,进而得出远场脉冲强激光的实际空间能量/功率分布、总能量,以及相应的光束质量参数。应用该测量方法,对高能TEA CO2激光进行测量研究,测得其远场光束截面半径为80.2 mm,发散角为1.55 mrad。 展开更多

关键词 红外漫射成像 多点标校 脉冲强激光 光束质量 远场光斑

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环形孔径高斯光束的远场特性 被引量：6

10

作者 沈锋 姜文汉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期257-260,共4页

讨论了环形孔径高斯光束的远场光斑能量分布 ,并给出了拟合表达式。首先推导了光束没有抖动时远场光斑的光能分布表达式 ,然后研究了各种不同中心遮拦和不同光束截断比 ,在有以及没有激光束抖动的情况下 。

关键词 高斯光束 远场光斑 环形孔径

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激光通过大气随机信道远场二维强度分布实时测试系统 被引量：14

11

作者 胡渝 许昌武 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期330-331,共2页

文中介绍了激光通过大气随机信道的远场二维强度分布实时测试系统的结构、工作原理和关键技术 ,用此系统可以方便、准确、形象的观测激光远场光斑的闪烁、漂移和分裂等现象 。

关键词 大气随机信道 无线光通道 实时测试系统 远场光斑 激光 光通信

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采用大口径投影光学系统监测远场散斑特征参数 被引量：1

12

作者 蒋大钢 邓科 +3 位作者 幺周石 杨元杰 李晓峰 秦开宇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期105-110,共6页

大口径投影光学系统采用低成本、大口径菲涅耳透镜制作,可将远场散斑强度分布投影到CCD成像探测器上。通过CCD图像处理,能够对给定孔径上的接收功率、闪烁指数进行量化评估;在接收孔径足够大、保障散斑不会因为光束漂移效应而脱离菲涅... 大口径投影光学系统采用低成本、大口径菲涅耳透镜制作,可将远场散斑强度分布投影到CCD成像探测器上。通过CCD图像处理,能够对给定孔径上的接收功率、闪烁指数进行量化评估;在接收孔径足够大、保障散斑不会因为光束漂移效应而脱离菲涅耳透镜的条件下,该系统还可以对光束漂移和特征半径进行量化评估。同时讨论了CCD像元响应非均匀性误差及其影响、CCD辐照响应函数和图像几何投影系数的定标方法。实验表明,系统能够对激光大气传输过程中的远场散斑特征参数进行监测。特别对自由空间激光通信系统而言,可以为大气衰减和多种大气湍流效应综合作用下的中值电平慢衰落研究和检测阈值优化设计提供实验数据支撑。 展开更多

关键词 激光大气传输 远场光斑 投影光学 菲涅耳透镜 自由空间激光通信

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激光光斑测量系统的电路设计与实现 被引量：2

13

作者 张海庄 刘志林 +2 位作者 薛飞 夏润波 李鹏 《现代电子技术》 2011年第11期142-143,147,共3页

为了直接测量远场激光光斑,设计开发了一套基于热释电探测器阵列靶的激光光斑测量系统。针对热释电探测器噪声特性,将探测器响应信号通过前置放大、增益放大、峰值保持、A/D采集等电路处理,最后由主控计算机存储光斑信息,并对光斑图像... 为了直接测量远场激光光斑,设计开发了一套基于热释电探测器阵列靶的激光光斑测量系统。针对热释电探测器噪声特性,将探测器响应信号通过前置放大、增益放大、峰值保持、A/D采集等电路处理,最后由主控计算机存储光斑信息,并对光斑图像进行分析处理。通过实际的远场激光测试实验,验证了该设计能够有效测量远场激光光斑。 展开更多

关键词 远场激光光斑 热释电探测器 自极化效应 差分电路

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基于远场信息和卷积神经网络的波前重构方法 被引量：3

14

作者 史宗佳 向振佼 +7 位作者 杜应磊 万敏 顾静良 李国会 向汝建 游疆 吴晶 徐宏来 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期124-129,共6页

探测波前相位信息是实现自适应光学波前补偿的关键,使用卷积神经网络(CNN)代替波前传感器进行波前重构,系统简单易于实现,同时重构过程不依赖迭代运算,快速实时。为准确提取远场中的波前特征,CNN需要事先使用大量样本进行训练。研究中根... 探测波前相位信息是实现自适应光学波前补偿的关键,使用卷积神经网络(CNN)代替波前传感器进行波前重构,系统简单易于实现,同时重构过程不依赖迭代运算,快速实时。为准确提取远场中的波前特征,CNN需要事先使用大量样本进行训练。研究中根据4~30阶大气湍流泽尼克像差系数与其远场强度的对应关系,仿真制作样本数据集,训练CNN从输入的一帧远场图像中预测出畸变波前的泽尼克像差系数,重构原始波前。验证结果表明,该方法能快速实时地还原出波前相位信息,重构波前较原始波前具有极高的波面吻合度和较小的残差剩余量,有望实现实际自适应光学系统中的闭环校正。 展开更多

关键词 自适应光学 深度学习 卷积神经网络 泽尼克模式 远场光斑 波前重构

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探测器阵列靶的激光光斑图像复原方法研究 被引量：7

15

作者 程乙轮 何枫 +5 位作者 谭逢富 王振东 秦来安 靖旭 张巳龙 侯再红 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期749-753,共5页

为了准确地测量激光远场光斑参数,使得阵列探测法的研究逐渐成为热点。而阵列式靶板仪靶面探测器受空间物理限制和研发成本等因素影响均不能均匀紧密的排布,这将造成采样光斑失真。利用已知采样点参数对光斑图像实现高精度复原是利用阵... 为了准确地测量激光远场光斑参数,使得阵列探测法的研究逐渐成为热点。而阵列式靶板仪靶面探测器受空间物理限制和研发成本等因素影响均不能均匀紧密的排布,这将造成采样光斑失真。利用已知采样点参数对光斑图像实现高精度复原是利用阵列探测法测量光斑参数必须要解决的问题。因此,提出采用改进型的双三次插值算法对光斑图像进行复原。仿真分析并对比改进型双三次插值算法和其他插值算法,结果表明:运用改进型插值算法计算得到光斑总能量误差为1.7%,光斑质心坐标偏移量在x轴方向和y轴方向较最邻近插值算法和双线性插值算法相比均能降低7.8%和3.3%,处理时间较双三次插值算法至少缩短35%。该研究为提高阵列探测法测量远场光斑参数精度积累了一定的理论基础和实验数据。 展开更多

关键词 远场光斑 阵列探测 光斑复原 双三次插值

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基于变形镜本征模式和远场测量的光束净化 被引量：1

16

作者 梁佳新 向汝建 +2 位作者 杜应磊 顾静良 吴晶 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期6-13,共8页

利用波前传感器对光束进行净化的自适应光学系统是目前提高光束质量的常用技术,但在实际应用中,该技术需要波前传感器,系统复杂,体积庞大,同时需要较高性能信标源。为解决上述问题,提出了一种基于变形镜本征模式和远场光斑特征分析的无... 利用波前传感器对光束进行净化的自适应光学系统是目前提高光束质量的常用技术,但在实际应用中,该技术需要波前传感器,系统复杂,体积庞大,同时需要较高性能信标源。为解决上述问题,提出了一种基于变形镜本征模式和远场光斑特征分析的无波前自适应光学系统,用于校正激光器输出的方形光束。将变形镜影响函数进行本征模式分解,并用远场光斑的均方半径作为评价函数,建立了畸变波前的模式系数与评价函数之间的关系,通过测量评价函数获得模式系数用于求解校正电压,实现波前共轭校正。仿真校正和实验验证结果表明,该方法可以有效实现静态像差校正,提高远场光斑的能量集中度。 展开更多

关键词 变形镜本征模式 远场光斑 无波前传感器 静态像差 光束净化 自适应光学

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脉冲固体激光束发散角的测试与研究 被引量：2

17

作者 朱召胜 吴庭万 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期54-56,共3页

针对脉冲固体激光器激光束发散角的测量 ,分析了一些传统的测量方法 .在烧蚀法的基础上 ,力图从光斑场空域强度着手 ,采用工程常用的半宽度定义 。

关键词 脉冲固体激光器 发散角 光斑半径 空域强度 烧蚀法 光斑场 测量

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用CCD摄像机检测激光器输出光束的指向稳定性 被引量：7

18

作者 张国轩 陈刚 +1 位作者 何红 胡企铨 《应用光学》 CAS CSCD 1998年第2期15-18,共4页

报导用ＣＣＤ摄像机检测激光器输出光束的指向稳定性的实验结果。系统由计算机控制，可同时显示远场光斑形状及强度分布。测量Ｈｅ－Ｎｅ激光器。

关键词 CCD摄像机 激光器 光束 指向稳定性 计算机控制 远场光斑

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PID调节器在氧碘化学激光器谐振腔调腔中的应用 被引量：2

19

作者 刘岩 金玉奇 +3 位作者 桑凤亭 孙以珠 刘嵚 张治国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期343-345,共3页

　通过对由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个单元组成的PID调节器基本原理的介绍,指出合理设定PID调节器的参数是消除扰动的影响并实现腔镜快速、准确而稳定地移动的关键。实验结果表明,在调腔过程中应用PID技术,提高了静态时谐振腔各腔... 　通过对由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个单元组成的PID调节器基本原理的介绍,指出合理设定PID调节器的参数是消除扰动的影响并实现腔镜快速、准确而稳定地移动的关键。实验结果表明,在调腔过程中应用PID技术,提高了静态时谐振腔各腔镜的同心度,而且在一定程度上保证了出光过程中谐振腔内各个腔镜的同心度,使得减小远场光斑的漂移和变形成为可能。 展开更多

关键词 PID调节器 氧碘化学激光器 谐振腔 调腔 腔镜 同心度 远场光斑 漂移 变形

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窗口效应对高能激光光束质量影响的实验研究 被引量：6

20

作者 郭麓 刘泽金 +1 位作者 杜少军 杨文革 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期134-137,共4页

选用氟化钙为窗口材料,通过实验验证了高温和应力作用下的窗口对光束质量的影响。选取一种高能激光光束质量的评价方法,对窗口效应引起的光束质量退化在实验中得到了验证。通过处理光束在远场的光斑半径,得出由于窗口的影响,光斑半径变... 选用氟化钙为窗口材料,通过实验验证了高温和应力作用下的窗口对光束质量的影响。选取一种高能激光光束质量的评价方法,对窗口效应引起的光束质量退化在实验中得到了验证。通过处理光束在远场的光斑半径,得出由于窗口的影响,光斑半径变大且增长速率较快的结论,从而证实窗口热效应对光束质量有较大影响。 展开更多

关键词 光束质量 高能激光 远场光斑 窗口热效应

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