连续激光辐照InSb的热损伤研究

在建立高斯型连续激光辐照半导体材料InSb物理模型的基础上,采用解析解的形式计算了圆柱形InSb靶板的三维温度场。通过数值分析得出了在连续激光辐照时,InSb发生的是熔融损伤的结果,并计算出相应的损伤阈值。对理论计算与实验结论进行了比较,验证了理论模型的合理性。     

1．06μm连续激光辐照GaAs探测器的理论研究

建立了高斯型连续激光辐照GaAs探测器物理模型,近似解析计算了圆柱形GaAs靶板的三维温度场.数值分析了激光辐照时GaAs探测器的信号异常及熔融损伤的情况,并计算了相应的损伤阈值.理论计算与实验结论能够精确的一致,理论模型为评论同类激光效应以及激光对抗的激光加固提供了参考.     

组合激光作用下CdS探测器破坏阈值实验研究

采用组合激光(即响应波段内532nm激光和响应波段外1319nm激光)对光导型CdS探测器进行辐照,测量了CdS探测器的破坏阈值。当1319nm激光辐照功率密度保持不变时,波段内激光的加入明显缩短了CdS探测器被破坏时激光所需的辐照时间,并且随着532nm激光功率密度的不断增大,辐照时间先减少后增加;当1319nm激光辐照时间保持不变时,随着532nm激光功率密度的增大,CdS探测器被破坏所需的1319nm激光功率密度先减小后增大,但恢复值仍比没有532nm激光加入时要小,说明了波段内激光的增强作用。上述两种变化趋势与相同条件下探测器的电压响应变化规律一致。     

强激光脉冲引起铝靶层裂的计算分析

用弹塑性模型和流体模型,对强激光脉冲辐照铝靶引起层裂分别进行了计算,并作了比较。列弹塑性模型用不同的断裂判据进行了计算,断裂判据不同对结果的影响也作了比较。当固定激光功率密度与波形时,给出不产生层裂的厚度阈值。     

HgCdTe探测器激光辐照响应机理研究进展

以光导型和光伏型HgCdTe光电探测器为研究对象,分别用连续波激光和脉冲激光开展了辐照效应实验研究。使用平衡能量流体动力学模型数值模拟了光电探测器对辐照激光的响应过程,数值模拟结果与实验结果符合较好。报道了连续波激光辐照下的热效应和脉冲激光引致的损伤效应等典型实验和数值模拟研究结果,总结了光电探测器对辐照激光的响应机理及其应用前景。     

小口径炮激光模拟器光束传输特性的研究

本文采用多横模振荡模型,对小口径炮激光模拟器光束传输特性进行了分析,导出了射程及光斑大小与激光功率、探测器阈值辐照度、光学系统及大气衰减的关系。并根据现有条件用计算机进行了计算,给出了激光传输过程中光斑分布的理论曲线。在此基础上进行了实地测量,实验值与理论曲线基本吻合。本文对激光模拟器的研制和应用具有一定的参考价值。     

强激光脉冲引起铝的弹塑性流动及层裂的计算

计算了强激光脉冲辐照铝靶时,引起铝靶的弹塑性流动及层裂。激光脉宽30毫微秒,靶厚0.5厘米,对四种功率密度的激光进行了计算。计算中利用了 von Mises 屈服条件和损伤积累断裂准则。得出了激光功率密度与第一痴片厚度、靶板破坏区宽度、损伤区宽度间的定性关系,并与我们过去的结果做了比较。     

双面型PSD的短脉冲激光照射位置测量

为了实现双面型位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)对短脉冲激光光斑的准确测量,根据PSD响应原理——Lucovsky方程,得出双面型PSD在短脉冲光照下传统计算量和实际照射位置的换算关系式。结合短脉冲信号变化快、响应线性度低等特点,提出了一种基于双面型PSD的短脉冲激光照射位置计算方法,并分析了该方法的使用条件。通过实验对该方法进行了验证,给出了实验数据拟合曲线和理想曲线的对比,结果表明:该计算方法具有较高的测量精度。     

激光辐照下45#钢板响应特性

采取实验和数值模拟相结合的方法对激光辐照45#钢板的响应特性进行研究。基于连续光纤激光发射系统,开展钢板的激光辐照实验,得到温度场分布及靶板的烧蚀穿孔特性;基于ANSYS建立靶板有限元模型,模拟激光辐照下靶板的热响应过程,得到了靶板厚度、激光功率和光斑直径等因素对靶板温度分布及靶板穿孔特性的影响规律。     

强激光辐照下双层壳体温度场和应力场的数值模拟

强激光照射下结构的热力学响应是激光应用技术的重要问题.本文采用三维有限元分析模型,对双层圆柱壳在强激光辐照下的温度场、应力场和位移场进行了数值模拟与分析.分析时考虑了材料参数随温度的变化特性,主要探讨了不同光斑直径下双层壳温度场的变化趋势,研究了外层壳厚度、热膨胀系数、弹性模量和泊松比等参数对内层壳光斑中心处温升、应力...     

切向空气气流对激光辐照碳纤维复合材料的影响

实验研究了靶材表面存在和不存在切向空气气流时,975nm连续激光对碳纤维增强树脂基复合材料的辐照效应,发现切向气流的加载有利于激光对碳纤维复合材料的破坏.从理论上对激光辐照下碳纤维复合材料的破坏机理进行了初步分析,基于碳的氧化特性和氧化反应机理,推导了碳纤维的氧化速率方程.采用改进的光滑粒子方法,对激光辐照下复合材料树...     

强激光照射下双层壳体温度场的数值模拟

运用有限元法对强激光照射下双层壳体的温度场进行了数值模拟。详细分析了在激光功率一定的情况下,外层壳体的热传导系数、比热和厚度的变化对内层壳体温升的影响。计算中考虑了内层壳体的热损耗效应。此外,根据材料参数的温度相关性,分析了内层壳体材料参数随温度的变化特性对其温升效应的影响,并将计算结果与强激光照射下单层壳体的温度场进行了比较,得到一些有意义的结论。     

运动激光辐照圆柱薄壳温度场的数值模拟

对圆柱薄壳在四种不同运动模式激光源辐照下的温度场分布进行了分析研究。运用傅立叶级数展开法推导了在不同运动模式激光源作用下圆柱薄壳温度场的解析表达式,并对该解析表达式进行了编程计算,其计算结果与有限元解吻合良好。详细分析了旋转角速度与平动速度对圆柱壳温升分布的影响,发现在往复运动加热模式下光斑区域的温升变化最为剧烈。计算结果为导弹的抗激光辐射提供了理论依据。     

实验研究光谱非相关激光辐照下光伏型HgCdTe探测器芯片前后表面的温升

为了研究光谱非相关激光辐照下探测器芯片前后表面温度变化规律,通过铂电阻测温的方法,测量了芯片后表面的温度变化规律。通过标定芯片前表面结电场分离电子-空穴对能力随温度变化的关系,利用组合激光的实验方法测量了光谱非相关激光辐照过程中芯片前表面的温度变化规律。研究表明,光谱非相关激光辐照过程中芯片前后表面都有温升,但后表面温度一直高于前表面温度。     

激光武器对红外导引头的软破坏研究

针对舰载激光武器破坏反舰导弹的问题,研究了激光对红外制导反舰导弹导引头的软破坏。以激光辐照红外探测器为例,建立了舰载激光武器对红外制导反舰导弹探测器的破坏模型,计算了1.06μm激光海上大气传输的大气透过率,进行了0.632μm激光辐照CCD成像系统的实验,估算了对远距离红外制导反舰导弹探测器实现有效破坏所需发射的激光能量,得出了一些有价值的数据和结论。     

固体热容激光器温度场应力场分析

采用有限元分析方法,对Nd:YAG作为激活介质的固体热容激光器的温度场及应力场进行了研究.结果表明固体热容激光器的温度场、应力场与常规的固体激光器有很大的差异,常规的固体激光器激活介质必须在泵浦的同时进行冷却,晶体表面温度比中心温度低,晶体表面受到的是张应力.固体热容激光器发射激光时,激活介质处于绝热状态.激活介质表面的温度要比中心高,激活介质表面出现的是压应力.这种差异是固体热容激光器可以高功率运转的物理机制.