裂纹深度的激光超声透射瑞利波定量检测 被引量：1

1

作者 颜江涛 赵纪元 王琛玮 《中国测试》 北大核心 2025年第2期140-147,154,共9页

针对金属增材件的表面裂纹深度检测,提出一种利用波长频率关系建立的函数模型来进行定量检测的方法。采用激励源与接收源在裂纹异侧的方式扫查获取激光超声信号,结合B扫图和到达时间公式分析各模态波的分布情况,探究不同裂纹深度的透射... 针对金属增材件的表面裂纹深度检测,提出一种利用波长频率关系建立的函数模型来进行定量检测的方法。采用激励源与接收源在裂纹异侧的方式扫查获取激光超声信号,结合B扫图和到达时间公式分析各模态波的分布情况,探究不同裂纹深度的透射瑞利波时域和频域变化规律。采用变分模态分解对不同深度的原始信号进行变分模态分解提取透射瑞利波,在透射瑞利波中提取三个维度特征信息,探究其与裂纹深度的变化规律。建立TR1透射瑞利波峰峰时间差值与裂纹深度之间的函数模型,实现裂纹深度0.2~0.4mm的定量检测,绝对误差不超过35μm,相对误差不高于11%,检测结果有较好的精度。 展开更多

关键词 激光超声 变分模态分解 透射瑞利波 定量检测

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天基激光清除空间碎片系统的设计与分析 被引量：1

2

作者 杨梓鹤 张鹏 张哲宁 《激光技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-7,共7页

为了清除在轨航天器临近空间碎片,建立了天基激光系统仿真模型,并对比分析了两种典型尺寸下的天基激光清除空间碎片方法下的仿真结果;同时在系统设计过程中采用太阳能板与大口径可折叠发射望远镜的设计理念,降低了发射成本并提高效费比... 为了清除在轨航天器临近空间碎片,建立了天基激光系统仿真模型,并对比分析了两种典型尺寸下的天基激光清除空间碎片方法下的仿真结果;同时在系统设计过程中采用太阳能板与大口径可折叠发射望远镜的设计理念,降低了发射成本并提高效费比。结果表明,10 cm尺寸的空间碎片可以采用烧蚀反喷模式,而1 cm尺寸的空间碎片在直接烧蚀模式下则更具优势。此研究为后续天基激光系统清除空间碎片提供了技术参考。 展开更多

关键词 激光技术 空间碎片 天基激光 可折叠发射望远镜

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远距离脉冲激光测距发射与接收系统设计 被引量：1

3

作者 张建君 谢剑锋 +2 位作者 李莉 禹烨 黄富瑜 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第11期37-41,共5页

脉冲激光测距设备在各种遥感、测绘、控制与导航以及军事目标探测、识别与跟踪等领域广泛应用,而其中的激光发射与接收系统直接决定了设备的测距能力。瞄准远距离、高精度、人眼安全等现实需求,基于人眼安全1.535μm铒玻璃激光器设计了... 脉冲激光测距设备在各种遥感、测绘、控制与导航以及军事目标探测、识别与跟踪等领域广泛应用,而其中的激光发射与接收系统直接决定了设备的测距能力。瞄准远距离、高精度、人眼安全等现实需求,基于人眼安全1.535μm铒玻璃激光器设计了满足远距离测距要求的激光发射光学系统和接收光学系统。发射光学系统采用非球面以减少镜片数量,经设计优化使激光发散角小于0.4 mard。接收光学系统采用摄远型式,减少球差的同时缩短系统的总长度,耦合效率大于90%。系统设计从理论计算上可实现6.7 km远距离测距,且结构极为紧凑,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 人眼安全 激光测距 激光发射系统 激光接收系统 光学设计

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相干多普勒测风激光雷达 被引量：14

4

作者 张芳沛 薛海中 +6 位作者 胡永钊 沈严 邢宇华 李冬梅 张文平 韩文杰 窦飞飞 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1045-1050,共6页

鉴于多普勒测风激光雷达在航空航天、遥感遥测、气象观测等军事及民用领域中的广泛应用,结合相干探测工作原理,介绍了国外几种典型波段相干多普勒测风激光雷达系统,重点分析了激光发射机/接收机、空间扫描、数据处理等关键技术,并对相... 鉴于多普勒测风激光雷达在航空航天、遥感遥测、气象观测等军事及民用领域中的广泛应用,结合相干探测工作原理,介绍了国外几种典型波段相干多普勒测风激光雷达系统,重点分析了激光发射机/接收机、空间扫描、数据处理等关键技术,并对相干多普勒激光雷达的广阔应用前景进行了展望。指出国内相干多普勒测风激光雷达研究已取得的一些重要进展。 展开更多

关键词 多普勒测风激光雷达 相干探测 激光发射机

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调频连续波激光引信云雾回波特性仿真 被引量：6

5

作者 陈慧敏 王凤杰 +1 位作者 冯星泰 朱雄伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期135-139,共5页

调频连续波(FMCW)激光引信相比于脉冲激光引信具有较强的抗干扰能力,但仍会受到云雾的干扰。为研究FMCW激光引信系统参数对云雾回波特性的影响,利用FMCW激光引信探测模型,对激光引信在不同收发间距、激光波长以及相对云雾位置条件下的... 调频连续波(FMCW)激光引信相比于脉冲激光引信具有较强的抗干扰能力,但仍会受到云雾的干扰。为研究FMCW激光引信系统参数对云雾回波特性的影响,利用FMCW激光引信探测模型,对激光引信在不同收发间距、激光波长以及相对云雾位置条件下的云雾回波特性进行仿真。仿真结果表明:FMCW激光引信的收发间距和激光波长会对云雾回波特性产生明显影响,收发间距越大,在可见光波段和近红外波段的激光波长越短,云雾后向散射越弱。所得的仿真结果可为FMCW激光引信抗云雾干扰方面的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 调频连续波激光引信 云雾回波 收发间距 激光波长

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空间光通信收发端机性能分析与设计 被引量：4

6

作者 李贤 曾广荣 徐铭 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期502-505,共4页

讨论了大气激光通信系统光收，发端机的功能和基本组成。激光器和探测器是收发端机的核心部件，描述了它们的特点和性能。通常采用信标光和信号光分离的方法来实现光通信系统的搜索、捕获和跟踪功能。对可供选择的探测器ＣＣＤ、ＰＳＤ... 讨论了大气激光通信系统光收，发端机的功能和基本组成。激光器和探测器是收发端机的核心部件，描述了它们的特点和性能。通常采用信标光和信号光分离的方法来实现光通信系统的搜索、捕获和跟踪功能。对可供选择的探测器ＣＣＤ、ＰＳＤ、４ＱＰＩＮ、４ＱＡＰＤ的特点进行了分析，选择的依据主要是接收视场角、灵敏度和位置分辨率。 展开更多

关键词 激光通信系统 收发端机 激光器 探测器

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激光周向探测小型化发射技术 被引量：10

7

作者 徐孝彬 张合 +1 位作者 张祥金 甘霖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期22-27,共6页

针对小口径弹药用脉冲激光周向探测系统的小体积和轻质量的设计难点,在全面分析脉冲激光周向探测系统的基础上,提出了采用激光发射系统解体分离技术和光学系统扁平化技术实现脉冲激光周向探测系统小型化的解决方案.将传统、较大尺寸、... 针对小口径弹药用脉冲激光周向探测系统的小体积和轻质量的设计难点,在全面分析脉冲激光周向探测系统的基础上,提出了采用激光发射系统解体分离技术和光学系统扁平化技术实现脉冲激光周向探测系统小型化的解决方案.将传统、较大尺寸、一体化结构的激光发射系统的激光器与激光器驱动电源进行结构分离,达到轴向尺寸压缩的目的,并利用灌封技术进行抗过载处理;选择平凸球面单透镜光学元件代替非球面透镜,经过理论计算和光学系统仿真,设计出扁平化激光准直系统,有效压缩轴向尺寸.针对结构小型化带来的空间电磁干扰问题,基于磁场屏蔽机理,采用特殊结构屏蔽体,有效抑制了电磁干扰.加工制作了原理样机并进行了目标探测试验.实验结果表明:样机能有效探测近程目标,且脉冲激光周向探测系统的有效尺寸显著减小,验证了小型化技术的可行性和实用性. 展开更多

关键词 脉冲激光 目标探测 小型化 发射系统 解体分离技术 扁平化技术 电磁屏蔽

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无线激光图像传输收发电路的设计与实现 被引量：3

8

作者 刘杰 陈涛 +3 位作者 王建立 董磊 阴玉梅 乔兵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1008-1013,共6页

设计并实现了激光发射与接收电路模块,每个模块主要由激光收发电路、数据处理器、存储器和视频转换电路等4部分组成,具有体积小、使用灵活的特点。重点介绍了622Mbit/s高速激光收发电路的设计。研究并实现了对视频数据流的时序控制,如... 设计并实现了激光发射与接收电路模块,每个模块主要由激光收发电路、数据处理器、存储器和视频转换电路等4部分组成,具有体积小、使用灵活的特点。重点介绍了622Mbit/s高速激光收发电路的设计。研究并实现了对视频数据流的时序控制,如有效图像数据的提取与重新组合、存储等,采用曼彻斯特编码保证了激光信号接收与时钟恢复的稳定。在使用一组简易光学天线的情况下,理论通信距离大于6km,并成功地完成了距离大于100m的实验。结果表明:该系统可以稳定地传输图像,适合地面短距离高速接入等应用,为进一步研究无线激光通信技术提供了实验平台。 展开更多

关键词 无线激光通信 图像传输 高速激光收发 曼彻斯特编码 FPGA

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多晶空芯传能光纤的研究与进展 被引量：6

9

作者 侯蓝田 周桂耀 +4 位作者 杨育林 侯峙云 严承序 齐家祥 刘继刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期12-13,10,共3页

总结了十几年来对多晶空芯传能光纤的研究与进展,建立起比较完善的制造传能光纤的工艺流程,组装了新的光纤设备,制造出了几百米空芯传能光纤,装配了一台带传能光纤的CO_2激光治疗机。

关键词 工艺 设备 激光治疗机 多晶空芯传能光纤

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激光探测小型化收发系统设计 被引量：7

10

作者 韩威 郑翔 赵柏秦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期54-60,共7页

针对激光探测小型化收发系统的设计难点,提出了一种大视场小型化设计方案。将激光器与驱动电路集成在氮化铝基板上,达到提高性能和压缩尺寸的目的。经过理论计算和ZEMAX光学仿真,采用光纤、自由曲面阵列柱透镜及球面柱透镜实现光的整形... 针对激光探测小型化收发系统的设计难点,提出了一种大视场小型化设计方案。将激光器与驱动电路集成在氮化铝基板上,达到提高性能和压缩尺寸的目的。经过理论计算和ZEMAX光学仿真,采用光纤、自由曲面阵列柱透镜及球面柱透镜实现光的整形和会聚,减小轴向尺寸。设计了带放大电路的小体积接收模块。对小型化系统中脉冲电流带来的电磁干扰问题进行分析,采用多种措施屏蔽电磁干扰。最后加工制作了原理样机并进行了测试实验,结果表明:该系统有效抑制了电磁干扰,并能有效探测距离为5 m的目标,验证了小型化技术的可行性。 展开更多

关键词 脉冲激光 收发组件 光学系统 小型化 电磁兼容

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三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计 被引量：8

11

作者 张欣婷 安志勇 亢磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期274-278,共5页

针对空间三维坐标的测量需求，设计了3D激光雷达光学系统。系统采用发射／接收共光路的结构形式，以高斯光学为理论基础，采用Zemax光学设计软件进行仿真。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰，而且简化了系统结构、缩小仪... 针对空间三维坐标的测量需求，设计了3D激光雷达光学系统。系统采用发射／接收共光路的结构形式，以高斯光学为理论基础，采用Zemax光学设计软件进行仿真。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰，而且简化了系统结构、缩小仪器体积。系统采用扩柬准直结构，实现8倍扩束比。通过微小的调焦，调整发射光学系统的第一片和第二片透镜之间距离在28．203—14．671mln之间变化时，实现了2—18m的测量范围内，测距精度0．02mm＋10μm/m。 展开更多

关键词 激光雷达 扩束准直 高斯光学 发射/接收共光路

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水下激光引信回波功率研究 被引量：5

12

作者 查冰婷 张合 谭亚运 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第1期69-72,75,共5页

针对目前水下激光引信无法选取其激光器合适的发射功率,对水下激光引信的回波功率展开研究。为计算应用于相关海域的水下激光引信所需的激光发射功率,通过推导水下激光引信探测目标的回波功率方程,计算海水各成分对532 nm绿激光的衰减系... 针对目前水下激光引信无法选取其激光器合适的发射功率,对水下激光引信的回波功率展开研究。为计算应用于相关海域的水下激光引信所需的激光发射功率,通过推导水下激光引信探测目标的回波功率方程,计算海水各成分对532 nm绿激光的衰减系数,最终获得水下激光引信探测给定距离时所需的发射脉冲激光峰值功率计算公式。对所得公式在不同海水参量条件下进行仿真计算,仿真结果表明:对于应用于一般较清洁海域的水下激光引信,选择峰值功率不小于10 kW的脉冲激光器就能够探测到10 m处的目标,满足激光近炸引信的使用要求。所得的仿真计算结果可为水下激光引信应用于不同海域时激光发射功率的选择提供理论依据。 展开更多

关键词 激光引信 回波功率 探测距离 发射功率

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无线激光数据通信系统收发电路的设计与实现 被引量：8

13

作者 王惠琴 马玉昆 +2 位作者 蔡红亮 张悦 曹明华 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期91-96,共6页

以650 nm波长的红光作为信号载体,设计一种无线激光通信的收发电路,并且详细阐述了激光发射电路与光电接收电路的设计原理与方法.其中,发射电路具有自动功率控制、故障指示、电流监测等功能,接收电路具有信号放大、光电流监测、自动静... 以650 nm波长的红光作为信号载体,设计一种无线激光通信的收发电路,并且详细阐述了激光发射电路与光电接收电路的设计原理与方法.其中,发射电路具有自动功率控制、故障指示、电流监测等功能,接收电路具有信号放大、光电流监测、自动静噪等功能.在此基础之上,利用搭建的实验系统对该电路进行性能测试,进一步验证了设计电路的正确性和合理性.实验结果表明,设计的电路能够实现传输速率为16 Mbit/s的稳定传输. 展开更多

关键词 无线激光通信 发射电路 接收电路

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一种手持浸入式新型激光浊度计设计 被引量：3

14

作者 刘升 郜洪文 +1 位作者 黄超群 储焰南 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第7期114-116,共3页

浊度是水质的一项重要指标。为了快速、准确地测量浊度,设计了一种手持浸入式便携浊度计。浊度计基于透射光法,发光源使用带光电二极管(PD)的850 nm小功率激光管,激光管在发射电路地控制下产生1 kHz的调制光束,内置PD用于保持发光强度... 浊度是水质的一项重要指标。为了快速、准确地测量浊度,设计了一种手持浸入式便携浊度计。浊度计基于透射光法,发光源使用带光电二极管(PD)的850 nm小功率激光管,激光管在发射电路地控制下产生1 kHz的调制光束,内置PD用于保持发光强度的恒定。光接收电路使用PD BPW82接收透过试样的光束,采用直流恢复电路消除低频背景光干扰,通过精密整流电路和滤波电路从调制信号中取出表示浊度的电压信号。软件上利用微处理器的运算能力简化了电路设计,省去了对数放大器。给出了标定算法和浮点数存储方法。 展开更多

关键词 浊度测量 激光 透射光法 直流恢复电路

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空芯传能光纤的特性研究 被引量：2

15

作者 侯峙云 洪文学 +2 位作者 侯蓝田 韩颖 李东源 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第6期355-357,共3页

通过对传能光纤的传输特性分析和模式分析,并通过两种实验方法对发散角进行测量,从而得到空芯传能光纤的输入和输出的激光模式的关系,这为传能光纤的应用及耦合装置的设计提供了依据。

关键词 空芯传能光纤 二氧化碳激光 耦合 激光模式

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用H-S波前传感器测量穿过超声速流场的激光像差特性 被引量：4

16

作者 张翔 王春鸿 +1 位作者 鲜浩 柳建 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1003-1007,共5页

用Hartmann-Shack(H-S)波前传感器可以准确测量穿过超声速流场的激光波面及其变化过程,进一步计算可以获得光束质心漂移、远场分布等数据。给出了H-S方法测量穿过超声速流场激光波面的原理,采用模式法进行了波前重构,计算了在几种流场... 用Hartmann-Shack(H-S)波前传感器可以准确测量穿过超声速流场的激光波面及其变化过程,进一步计算可以获得光束质心漂移、远场分布等数据。给出了H-S方法测量穿过超声速流场激光波面的原理,采用模式法进行了波前重构,计算了在几种流场条件下的激光波面像差特性PV值,RMS值和Zernike像差系数、Strehl比和环围能量曲线等。结果表明,H-S法可以很好地反映流场建立、稳定和结束过程中Zernike像差的变化。比较无流场和给定参数的超声速流场,激光穿越后产生的最明显的像差变化为离焦和低阶像散的增大。在相同流场参数下,无模型时光束质量好于有模型时光束质量。 展开更多

关键词 超声速流场 激光传输 H—S波前传感器 光束波面像差 Zernike像差系数

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将成像光学系统用于激光发射的设计与分析 被引量：2

17

作者 李艳杰 金光 +2 位作者 钟兴 刘春雨 王天聪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期3373-3378,共6页

为减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况,将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计具有重要意义。因此根据特定的成像光学系统给出了共口径设计方法,针对其中基于EDFA功放技术的发射单元与成像系统相匹配的耦合镜头进行了分析与... 为减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况,将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计具有重要意义。因此根据特定的成像光学系统给出了共口径设计方法,针对其中基于EDFA功放技术的发射单元与成像系统相匹配的耦合镜头进行了分析与设计,基于此研究了发射高斯光束在该共口径系统中的传输及出射光束的场分布,讨论并仿真分析了耦合镜头与成像主次镜距离的改变对出射光束性能的影响。结果表明,共口径设计满足激光发射要求,并且微调耦合镜头与成像主次镜的距离可以改变出射光束的束腰和远场光强峰值能量从而满足不同的通信需求,且对出射光束的总能量没有明显影响。 展开更多

关键词 共口径光学系统 激光发射 空间成像 耦合镜

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提高室外遮蔽物透过率测量精度的一种方法 被引量：1

18

作者 徐代升 胡以华 +1 位作者 舒嵘 王建宇 《应用光学》 CAS CSCD 2005年第5期7-9,共3页

在深入了解遮蔽物的特性对军事对抗、环境保护和森林防火等具有重大现实意义的基础上,针对目前室外测量遮蔽物激光透过率常用方法没有考虑激光脉冲发射能量起伏而导致测量精度低的问题,设计了一种新的试验方案和数据处理方法。新的试验... 在深入了解遮蔽物的特性对军事对抗、环境保护和森林防火等具有重大现实意义的基础上,针对目前室外测量遮蔽物激光透过率常用方法没有考虑激光脉冲发射能量起伏而导致测量精度低的问题,设计了一种新的试验方案和数据处理方法。新的试验设计考虑脉冲能量起伏,在早期设计方案的基础上增加了1个光分束器和1个激光接收机。这样设计的目的是为了得到遮蔽物释放后无法获得没有遮蔽物时测量处接收机所接收的每个激光脉冲的能量,从而消除脉冲能量起伏对测量精度的影响。提出监测激光脉冲发射能量并用其对远场接收处能量进行反演的数据处理方法,从而明显改善了透过率测量的精度,增强了决策的科学性和可靠性。 展开更多

关键词 遮蔽物 激光透过率 能量反演 测量精度 光透过率 遮蔽 室外 激光接收机 数据处理方法 发射能量

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光锥导光装置耦合效率分析与测试 被引量：3

19

作者 崔爽 郭立红 +3 位作者 李岩 王建军 于国权 路明 《中国光学》 EI CAS 2012年第6期610-617,共8页

介绍了光锥导光装置的优势,分析了影响光锥导光装置耦合效率的主要因素,得出了影响光锥导光装置耦合效率的理论模型误差曲线。以光锥端面反射损耗及光纤辐射损耗为主要误差源,测试了光锥导光装置的耦合效率及误差对耦合效率的影响;采用... 介绍了光锥导光装置的优势,分析了影响光锥导光装置耦合效率的主要因素,得出了影响光锥导光装置耦合效率的理论模型误差曲线。以光锥端面反射损耗及光纤辐射损耗为主要误差源,测试了光锥导光装置的耦合效率及误差对耦合效率的影响;采用分光比标定的方法测量导光装置的耦合效率,消除了由于激光器输出能量变化给试验中脉冲能量测量环节带来的影响;根据试验测量数据,拟合出误差对耦合效率的影响曲线,通过与理论误差曲线进行对比,验证了理论模型的正确性,同时测得该耦合装置的耦合效率为70.26%。在激光束的入射角度误差<5°,且在光纤耐受弯折允许范围内甩动光纤的情况下,总误差对耦合效率的影响<10%,满足实际工程误差的允许范围。该耦合装置已经应用到实际工程中。 展开更多

关键词 光锥导光装置 耦合效率 分光比 激光欺骗干扰 半实物仿真

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非致命激光武器雨中传输衰减系统设计研究 被引量：2

20

作者 刘霞 单宁 王治晶 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期682-685,共4页

非致命激光武器实际应用中会受到大气环境影响,造成激光能量衰减,严重影响其作战效果。为精确了解激光在雨中传输的衰减,本文建立了激光在雨中传输的衰减模型,分析研究了激光在雨中的透过率,搭建了激光在雨中传输的衰减实验平台,实验研... 非致命激光武器实际应用中会受到大气环境影响,造成激光能量衰减,严重影响其作战效果。为精确了解激光在雨中传输的衰减,本文建立了激光在雨中传输的衰减模型,分析研究了激光在雨中的透过率,搭建了激光在雨中传输的衰减实验平台,实验研究了激光透过率与降雨强度和传输距离的关系。结果表明,激光在雨中传输衰减很大程度上取决于降雨强度和传输距离,雨量越大,传输距离越远,衰减越严重,当雨量为60 mm/h,激光传输200 m距离时,透过率已不到40%。仿真和实验结果吻合较好,说明所建立的衰减模型基本符合实际情况,同时也表明搭建的激光雨中传输衰减系统可以用于研究非致命激光武器雨中传输衰减,具有结构简单、易于操作、灵活性较好等优点。 展开更多

关键词 非致命激光武器 激光传输 雨雾 衰减

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