1 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
2 北京邮电大学电子工程学院,北京 100876
3 中国科学院大学光电学院,北京 100049
4 齐鲁空天信息研究院,山东 济南 250101
5 中国地质大学(北京)数理学院,北京 100083
6 中国科学院计算光学成像技术重点实验室,北京 100094
激光相干合成技术是在遥感和通信等领域中能够同时提升激光功率和保持光束质量的有效技术。其中填充因子是影响激光相干合成和衡量相干合成阵列的重要因素。然而,它却不是完备的。因此,提出采用平面波前畸变量(PWD)作为评估激光相干合成性能的综合参数,该参数综合考虑了光束质量、阵列对准、元件制造误差以及其他因素。通过理论推导平面波前畸变量的表达式,分析该参数对系统合成效率的影响,进一步的仿真和实验测量结果表明,平面波前畸变量可以用于反映激光相干合成的综合效率高低,与桶中功率呈负相关。研究结果表明波阵面调制相干光束组合技术在多孔径激光阵列相干组合系统的实际应用中具有潜在的科学价值。
相干合成 填充因子 桶中功率 激光阵列 波前 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706004
1 国网新疆电力有限公司电力科学研究院, 新疆 乌鲁木齐830000
2 国网新疆电力有限公司, 新疆 乌鲁木齐830000
3 浙江工业大学材料科学与工程学院, 浙江 杭州310014
新疆作为我国“西电东送”的关键节点, 电网覆盖面积大。受新疆恶劣天气的影响, 常规设计的金具在服役过程中出现过早失效。为进一步提高线路金具的服役寿命, 采用激光强化的方式提高材料表面的耐磨损性能, 研究激光强化处理对U型环组织及硬度的影响。根据U型环的实际工况进行了金具磨损试验, 对磨损结果进行分析。最后, 对磨损后材料的剩余承载力进行测试。结果表明, 激光硬化层为针状及板条状马氏体组织, 硬化层平均硬度为638 HV, 深度约为2.1 mm。组1中未强化U型环的平均磨损质量为19.8 g, 组3中激光强化U型环的磨损质量平均为0.9 g, 其失重量为未强化U型环的4.5%。由破坏载荷试验可知, 激光强化U型环在磨损后的剩余承载力仍高于其标称破坏载荷。
电力金具 激光淬火 磨损 electric power fittings laser hardening wear
1 武汉理工大学汽车工程学院, 湖北 武汉 430070
2 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北 武汉 430070
3 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心, 湖北 武汉 430070
激光定向能沉积为高熵合金提供一种柔性、快速、敏捷的制备方式, 合理的单道工艺参数是保障成形顺利进行的关键。为研究FeCoCrNi高熵合金在激光定向能沉积过程中工艺参数对沉积形貌的影响, 基于响应面法, 研究了激光功率、送粉速率和扫描速率对稀释率和宽高比的影响规律, 建立稀释率和宽高比的预测模型。结果表明, 稀释率、宽高比与送粉速率呈负相关关系, 与激光功率、扫描速率呈正相关关系。经试验验证, 稀释率和宽高比的预测误差分别为2.29%和4.45%, 所建立的模型与试验结果吻合较好。
高熵合金 定向能沉积 响应面 工艺参数 high-entropy alloy directed energy deposition FeCoCrNi FeCoCrNi response surface process parameter
1 西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西 西安 710048
2 陕西省智能协同网络军民共建重点实验室,陕西 西安 710000
编队无人机对目标无人机进行围捕是多无人机战场作战中重要且典型的任务之一,本文将无线紫外光通信技术与围捕算法结合,提出了一种紫外光通信协作编队无人机联盟围捕算法。该算法借助无线紫外光辅助无人机编队机间数据保密传输和非直视通信,将联盟生成算法与区域最小化策略进行融合,采用动态规划法对最优联盟结构进行求解,使用区域最小化策略对目标无人机实施空中围捕,完成在复杂场景中无人机编队高效围捕多目标任务。对区域最小化策略和本文提出的紫外光协作编队无人机联盟围捕算法进行了仿真对比,实验结果表明:所提出的紫外光协作编队无人机联盟围捕算法在无人机编队围捕多目标过程中平均降低了12.73%的能耗,算法迭代次数平均降低了27.49%,验证了该算法能耗少、围捕效率高的性能。
光通信 紫外光通信 无人机编队 联盟生成 区域最小化策略 围捕算法 激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1506006
1 潍坊学院物理与电子信息学院,山东 潍坊
2 潍坊学院潍坊市激光技术与应用重点实验室,山东 潍坊
3 中国电子科技集团公司光电研究院,天津
4 光电信息控制和安全技术重点实验室,天津
介绍了受激拉曼散射(SRS)对强激光系统的危害,主要包括强激光在空气中长距离传输时产生的受激转动拉曼散射(SRRS)与大口径KDP(磷酸二氢钾,KH2PO4)晶体中的横向受激拉曼散射(TSRS)。研究表明,SRS不仅会损耗激光能量降低光束质量,TSRS还可能会损坏KDP晶体。针对SRS对强激光系统的危害,文章介绍了国内外关于SRS的主要抑制方案,而且重点介绍了通过控制偏振方向降低SRS增益的新思想。
受激转动拉曼散射(SRRS) 横向受激拉曼散射散射(TSRS) 脉冲堆积 偏振控制 stimulated rotational Raman scattering (SRRS) transverse stimulated Raman scattering (TSRS) pulse stacking polarization control
1 中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院, 北京 100083
2 北京普达迪泰科技有限公司, 北京 100083
3 天津师范大学 地理与环境科学学院, 天津 300387
为减小摄影测量中温度对测量精度的影响, 基于物理实验, 对相机自热引起的像点漂移影响机理进行研究, 提出一种针对相机自热致像点漂移补偿方法。通过摄像测量技术对不动标志点进行长期连续监测, 发现测量系统温度变化确实会引起像点漂移测量误差, 其中水平漂移测量误差可达1.11Pixel, 竖向漂移测量误差可达2.22Pixel。基于试验场标定法对相机进行连续标定, 定量分析相机温度变化与内参数值的关系, 并采用统计模型对相机内参与温度进行参数拟合, 建立温度误差补偿模型, 实现内参误差补偿。实验数据表明, 利用模型补偿后的像点漂移误差水平方向降低约0.4Pixel, 竖直方向降低约0.9Pixel, 像点漂移量显著降低, 测量精度提高。此研究提出的温度补偿模型可针对性地采取一系列相应的温度误差规避措施, 将测量误差控制在允许范围内, 为高精度摄影测量工程应用和实践提供相应的方法与理论基础。
摄像测量 相机自热 相关性分析 像点漂移补偿 camera measurement camera self-heating correlation analysis image point drift compensation
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 激光与光电子研究所,天津 300072
2 光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072
3 齐鲁工业大学(山东省科学院) 激光研究所,山东 济南 250014
4 南开大学 物理科学学院,天津 300071
报道了一款基于调制共振泵浦技术的Nd:YVO4自拉曼激光器。针对全固态自拉曼激光器中热效应严重导致的激光器输出功率及光光效率普遍偏低的问题,合理地将共振泵浦技术和调制泵浦技术相结合,实现了激光器的有效热管控,缓解了激光器的热效应,提高了泵浦上限,从而实现了激光器输出功率和光光效率的大幅提高。当泵浦源的调制频率为10 kHz、占空比为40%、平均泵浦功率为30 W、声光Q开关的调制频率为100 kHz时,获得了最大平均功率为8.57 W的1176 nm斯托克斯光输出,相应光光转换效率28.6%。相较于相同泵浦功率的连续泵浦机制下的实验结果,斯托克斯光平均输出功率提高了42%,光光效率提高了8.5%。实验结果表明:共振泵浦和调制泵浦技术相结合的方式可以有效缓解热效应,提高泵浦功率上限,从而提高自拉曼激光器的输出功率和光光效率。
自拉曼激光器 Nd:YVO4激光器 二极管调制泵浦 共振泵浦 self-Raman laser Nd:YVO4 laser diode-modulated pumped in-band pumping 红外与激光工程
2021, 50(12): 20200227