高能化学氧碘激光(COIL)激光近场存在着大量的高频光，这部分光会对光束质量及强光通道附近的系统造成严重的危害，因此需要研究这些高频光在近场的传输规律。分析了各种不同的高频光的产生机理和特性，其中输出镜的衍射和高阶模对高频光的贡献最大，因此是主要研究对象。通过在光学通道内设置多个测试光阑测量了不同位置的能量，并根据该位置的空间角计算出高频光角谱。采用了三种不同的研究方法分别计算在不同出光时间下的角谱特征，得到了较一致的结果。研究结果表明高频光的角谱越往通道后端数值越大，当光束质量恶化时角谱值增大，通道内的能量损失增加。根据角谱曲线可以计算出每个防护光阑上的功率和能量，这为高能COIL激光系统热管理技术奠定了坚实的基础。

在激光工程系统中，把卡塞格林望远系统等效为一个扩束器和环形光阑的组合形式，研究了激光束的光腰半径与卡塞格林望远系统的参数匹配问题。推导出光束扩束后通过环形光阑衍射的场分布解析表达式，并由此数值计算了由环形光阑引起的能量损失，以及光束扩束后光腰半径与环形光阑外径的比值K对Strehl比的影响。结果表明，在卡塞格林望远系统参数确定的条件下，存在最佳比值K，使损失能量最小，并可以获得较高的Strehl比，得到最大的峰值光强。

图像融合通过综合各个图像的互补信息,合并成一个新图像来改善图像的视觉效果.利用拉普拉斯金字塔分解算法对图像进行多分辨率分析,对分解后的图像采用基于区域特征量测的方法进行融合.最后,通过实验证明该方法能够取得很好的融合效果,融合质量优于其他几种方法.

针对单元红外成像探测器的特点,利用激光的高亮度,对激光干扰单元红外成像探测器进行了理论分析和实验研究,研究了激光的功率参数和脉冲频率参数对单元红外成像探测器输出特性的影响,得到了具体的实验结果.并利用调制盘对激光脉冲的反射信号初步确定了单元红外成像探测器调制盘的旋转速度.

提出了一种基于激光技术的、易于工程实现的目标运动模拟方法及实验装置,并进行了实验验证。利用激光的高亮度、发散角小以及激光器体积小、质量轻等特点,设计了针对小目标运动的实验模拟装置。通过多轴复合技术以及空间投影技术,实现了角运动向小目标二维空间运动的转换;运用多媒体定时器技术实现了对电机的内部闭环控制;采用脉冲宽度调制(PWM)技术实现了对电机的速度控制,提高了目标的仿真精度。小目标的运动速度可以达到10°/s,精度<0.1°/s,归一化标准偏差0.09。利用该装置实现了实验室内的目标运动闭环跟踪实验研究,目标捕获跟踪系统的跟踪标准偏差为0.2 mrad。该系统可以作为目标捕获跟踪系统对二维运动目标的闭环实验研究的验证仿真平台。

空间目标的热辐射分析一直是比较难的课题,将Sinda/G和Nevada相结合能够比较方便地得到空间目标的热辐射。基于Sinda/G和Nevada,建立了对双层薄膜球体的空间热辐射模型,对其空间热辐射进行了分析。仿真结果与理论计算接近,为今后更加复杂的空间目标的热辐射分析奠定了基础。

研制了一套对激光输出进行调制的斩光器。利用小型直流电机作为斩光器的驱动电机。建立了基于脉宽调制(PWM)技术的电机速度控制系统,实现对电机的输入电压进行调节, 以得到需求的斩光器转速,从而达到对斩光器频率的控制。考虑到斩光器与其他系统的集成,计算机的控制也是必需的。但是计算机的主板通常是不能提供超过±10 V的输出电压的,这可以通过计算机控制运算放大器的输入电压来实现。功率放大器的输入电压一般比较小,可以通过计算机的主板获得直流输出。利用LM358运算放大器构建了电压放大电路,利用DA/AD转换电路实现计算机数字信号到运放电路输入信号的转换,利用计算机软件实现对输入电压的控制,构建了用于斩光器转速控制的自动调节系统。对斩光器的编码控制采用不同的调制盘来实现。基于Visual C++高级编程语言,建立了比较友好的斩光器自动控制的用户界面,最终建立了对激光斩光器的自动控制系统。

动态红外场景仿真技术是未来**系统发展的关键技术之一,动态红外场景产生器是实现动态红外场景仿真的关键系统,电阻阵列是动态红外场景产生器的主要发展方向。本文介绍了电阻阵列红外场景产生器的基本结构和原理,并比较了该项技术的国内外发展现状。