使用窄线宽激光源是相干激光测风雷达的特点之一, 为研究不同线宽光源对激光测风雷达探测性能的影响, 从理论分析了在相干长度内、外时光电流的频谱特性, 并使用了三种不同线宽的激光光源进行实际的测风试验。试验表明, 当探测距离在相干长度外时, 100 kHz光源信号幅度较1 kHz与10 kHz两种光源下降约30%, 且部分频段噪声幅度较大。因此, 在设计中近程激光测风雷达, 可考虑选用百kHz量级线宽光源, 而探测距离数千米甚至更远的中远程激光测风雷达, 可考虑选取几十千赫级线宽光源。
线宽 相位噪声 相干长度 激光测风雷达 linewidth phase noise coherent length wind lidar 红外与激光工程
2019, 48(4): 0406005
针对民航机场风切变探测与预警, 研制了一种三维激光测风雷达, 采用全光纤脉冲相干探测体制, 结合独特的二维光电扫描球结构, 以及新的下滑道扫描策略, 以实现下滑道迎头风与侧风切变的同时测量.2018年3月至11月, 利用该雷达在多种工作模式下对攀枝花机场上空及周边大气风场与风切变进行了探测试验.在3月至5月大风季节期间, 机组报告的风切变均成功被雷达探测.对一次典型个例进行分析, 验证了所研制的三维激光测风雷达在地理气候复杂的高原机场风切变探测的有效性.
激光测风雷达 低空风切变 民航机场 下滑道 侧风 迎头风 Wind lidar Low level wind shear Civil aviation airport Glide path Crosswind Headwind
1 贵阳学院 电子与通信工程学院，贵州 贵阳 550005
2 西南技术物理研究所，四川 成都 610041
根据线性调频信号的特点和光外差探测的原理，推导了具有高阶相位误差时线性调频信号经合成孔径激光雷达外差探测后的输出信号表达式。结合参考通道的系统结构和基于锐化函数的相位补偿算法，通过模拟仿真，对比分析了参考通道类型对单点目标成像的影响。通过研究锐化函数的物理含义，对锐化函数相位补偿算法进行了误差分析。指出了锐化函数相位补偿算法的适用范围，以及实现高质量的合成孔径激光雷达探测成像需进一步考虑的问题。
合成孔径激光雷达 外差探测 相位误差 参考通道 锐化函数 目标图像 synthetic aperture ladar heterodyne detection phase error reference channel sharpen function object image
1 贵阳学院电子与通信工程学院, 贵州 贵阳 550005
2 西南技术物理研究所, 四川 成都 610041
概述了生物/化学战剂激光遥测主要技术的原理和特点，分析了国外利用差分激光雷达技术、拉曼光谱技术和激光诱导荧光技术对生物/化学战剂进行激光遥测的发展现状，重点介绍了光声光谱、拉曼荧光复合探测、量子级联激光器和红外焦平面阵列等新兴技术在生物/化学战剂激光遥测中的应用，指出了生物/化学战剂激光遥测技术的发展趋势。
测量 生物/化学战剂 激光遥测 差分激光雷达 拉曼光谱技术 激光诱导击穿光谱技术 激光与光电子学进展
2014, 51(3): 030002
为了分析喷流冷却技术对薄片激光器的冷却效果，从湍流换热理论出发，定义了评定喷流冷却换热能力和冷却均匀性的两个参数: 面均对流换热系数和平均最大温差。利用ANSYS CFX流体力学仿真软件，建立喷流冷却的物理模型，对多种喷板结构进行求解计算。设计加工了整套喷流冷却实验装置，并进行了模拟热源喷流冷却实验。分析结果表明，喷流冷却换热能力和冷却均匀性主要受喷板结构参数的影响，仿真计算结果可以定性地指导喷板结构参数的优化设计。
薄片激光器 喷流冷却 对流换热系数 湍流仿真 disk laser jet cooling heat transfer coefficient turbulence simulation 强激光与粒子束
2014, 26(1): 011003
1 西南技术物理研究所，成都 610041
2 陕西省计量科学研究院，西安 710048
3 解放军驻西南技术物理研究所军事代表室，成都 610041
为了加快发展我国机载测风雷达技术，对机载激光多普勒测风雷达的研究及应用情况进行了介绍，对机载激光多普勒测风雷达的基本工作原理、系统组成、应用方式及领域等进行了分析，并对光纤激光器在机载雷达系统中的应用进行了预测。结果表明，采用全光纤相干结构的机载测风雷达具有测量精度高、结果稳定可靠、响应速度快、系统结构紧凑、环境适应能力强、适合多种工作平台等特点，可广泛应用于各型大型飞机提供下视高度详尽的大气风场气象参量，以保障空投空掷作业的准确性与安全性；另外还可以为飞机飞行提供前方航道大气湍流及横切风的预测，保障飞行安全等。
激光技术 机载 激光多普勒测风雷达 大气风场测量 激光器 laser technique airborne laser Doppler wind lidar atmosphere wind field measurement laser
1 西南技术物理研究所, 成都610041
2 陆航驻成都地区军事代表室, 成都610041
为了满足相干探测技术对激光光源的需求, 采用主振功率放大技术, 对全光纤、高重复频率、1550nm单频脉冲光纤激光器进行了研究。得到了脉冲宽度400ns、重复频率10kHz、单脉冲能量14μJ、平均功率148mW的单模光纤激光脉冲输出。实验中还发现了光纤中过高的功率密度所引起的受激布里渊散射(SBS)将导致激光脉冲波形的变形。提出了抑制SBS效应、提高输出功率的方法。结果表明, 单频脉冲放大过程中, SBS效应是阻碍功率提高的主要因素, 必须抑制SBS效应才能提高输出功率。
激光技术 光纤激光放大器 主振功率放大 单频 受激布里渊散射 laser technique fiber laser amplifier master oscillcotor power amplifier single frequency stimulated Brillouin scattering
1 西南技术物理研究所， 四川 成都 610041
2 中国人民解放军驻209所军代室， 四川 成都 610041
为满足机载光电系统的成像作用距离要求，对机载光学整流罩以及扫描反射镜的设计尺寸进行了理论仿真分析计算，并对研制的样机进行了试验研究。以实例形式给出了整流罩设计的作用距离与相关参量的计算结果，讨论了整流罩扫描系统的渐晕大小。装备该整流罩系统的样机，在近万米高空对音速某战机的红外长波扫描搜索距离可达到86km，红外中波跟踪达到180km，激光测距达到47km。结果表明：根据探测作用距离理论模型分析计算，研制的机载光学整流罩及扫描反射镜光学系统达到了设计要求。
光学整流罩 通光口径 渐晕 光学设计 optical dome clear aperture vignetting optical design
研究了在气动效应或爆破冲击环境条件下, 尖晶石和蓝宝石制作的中波红外成像制导导引头整流罩的设计方法。对在大气中高速飞行的成像导引头整流罩, 进行了气动效应仿真分析和电弧风洞模拟实验。采用在尖晶石外表面, 镀制金刚石保护膜的方法实现了尖晶石整流罩的消热设计。对在高压爆破冲击环境条件下成像导引头整流罩的耐冲击要求, 采用在导引头金属壳体与整流罩的连接处增加过渡缓冲层的方法, 较大降低了子母弹在切壳和抛撒分离过程中作用于尖晶石整流罩的传导压应力。研究表明, 在中波红外光学成像整流罩的设计中, 采用尖晶石代替蓝宝石可以满足不同环境条件的技术要求。
红外成像 金刚石镀膜 缓冲过渡层 电弧风洞 切壳与抛撒 气动效应
1 四川大学电子信息学院，成都 610064
2 西南技术物理研究所，成都 610041
为了解决激光驾束制导中发动机烟雾对制导激光场信号的衰减问题，采用van de Hulst近似计算方法，模拟研究了烟雾对1.06μm，1.55μm，10.6μm波长的激光在不同复折射率参量下的吸收、散射、衰减效应。结果表明，复折射率不变时，烟雾对长波长激光的吸收衰减较小；烟雾对激光的衰减峰值随着折射率虚部的增大而变小；峰值的位置随着激光波长的增加向粒子半径增大的方向移动。该研究结果对激光驾束制导**的研制具有较大的参考价值。
激光技术 激光驾束制导 激光衰减 数值模拟 制导距离 laser technique laser beam ride guidance laser attenuation numerical simulation guidance distance
