激光的大气传输问题研究

本文综合考虑了衍射效应、大气湍流、大气中分子和气溶胶粒子的吸收和散射以及非线性热畸变效应诸因素对激光大气传输的影响;分析了减小上述影响的方法,得到了激光波长、发射孔径、气候条件、发射角度等因素如何影响光束传输性能的有关结论。     

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。     

无源激光敌我识别系统作用距离

分析了无源激光敌我识别系统组成和工作原理;对系统的光束传输过程进行等效,利用激光波长、束散角、峰值功率等激光参数,推导出了基于高斯光束理论的光束传输模型;采取高斯光束衍生的方法,解决高斯光束通过硬边光阑的传输问题;在考虑大气衰减的基础上,仿真计算了激光敌我识别系统工作中回波信号能量密度与系统作用距离的关系,分析了提高系统作用距离的途径.研究结果一方面对于无源激光敌我识别设备的研制具有借鉴意义,另一方面可以为评估无源激光敌我识别设备作用距离提供支持.     

气动光学数字图像校正工程应用方法探索

针对气动光学数字图像校正在工程应用方面的问题,对高速导弹末制导过程中气动光学效应条件下时间序列失真图像校正算法模型进行梳理,分析了现有校正算法工程应用中存在的问题,提出了更为注重建立先验知识的数字图像校正的工程应用方法.在此基础上以窗口传输效应为例,建立了能满足工程应用适用性和实时性要求的窗口传输效应校正模型,并进行了数学仿真,给出了像偏移校正仿真结果,探索了气动光学数字图像校正工程应用方法.     

一种非稳腔调腔干涉条纹的建模与仿真

非稳腔的计算机辅助准直技术对于保证高能激光器运行参数的稳定性具有非常重要的作用.文章从理论上阐明了非稳腔调腔干涉条纹形成的物理机理,建立了正支共焦非稳腔内多光束干涉的物理模型,引入失调元件的增广矩阵来描述腔镜失调引起的椭圆高斯光束传输效应、高斯光束中心的偏移效应和附加的相位倾斜效应.使用高斯光束传输的ABCD矩阵计算了调腔光束在腔内多次往返后的高斯光束复参数,将多次往返的高斯光束进行相干叠加,获得了非稳腔不同失调角情况下的调腔干涉条纹图样,定量计算了不同失调角情况下调腔干涉条纹间距的偏移量,并与实验结果进行了对比分析.结果表明在实验误差允许的前提下,仿真得到的干涉条纹图样与实验获得的干涉条纹图样具有一致性,从而证实了理论模型的正确性.理论模型的成功建立使谐振腔的失调量与干涉条纹的形态变化精确对应起来,从而可以为非稳腔计算机辅助调节的闭环控制研究提供理论指导.     

基于多源信息的大气环境光学特性研究方法

综合利用地面气象观测、卫星遥感、再分析资料等多渠道气象信息,获取较高时间分辨率、空间分辨率、和更大地区范围的大气参数。结果应用于光学探测工作地点和时机选择,大气红外传输特性区域分布特性研究,云的光学参数提取和云背景亮度仿真,有助于全方位研究大气环境光学特征。     

弯曲致受抑全内反射式液位检测效应仿真实验分析

从传统的有损光纤结构的液位传感方法入手,深入研究塑料多模光纤传输过程中的包层模式下的弯曲损耗、受抑全内反射以及光能量耦合机理,在理论上揭示传感器效应的作用机制,从几何光学的理论出发,使用光线追迹方法,进一步模拟宏弯曲光纤内的光线传播路径,光纤受抑全内反射效应的能量变化机制,仿真结果与理论分析一致,搭建实验平台对前述理论分析和仿真模拟结果进行进一步的测试和验证。实验结果表明,该效应相对于传统有损光纤结构方法,可以进行高精度高灵敏度的稳定可靠液位传感测量。     

高能激光系统的新设计概念

高能激光系统新的设计概念已经由美国联合研究中心发展扩大,这个新的概念是:形成一个圆形截面的（面包圈形）的光束,用它来引导“第一”光束通过大气而不受由热晕所造成的扩散的影响。 当靠近激光束的空气由于吸收辐射热而密度下降后就出现热晕,这个问题已经研究了十多年了,这是由衍射效应造成的结果,会使光束弯曲并散焦。     

无衍射艾里光束的横向自加速特性

无衍射艾里光束的横向自加速特性使得光束在自由空间沿弯曲路径进行传输成为可能。利用一维傍轴波动方程对新型无衍射艾里光束的横向自加速特性进行了仿真研究。研究表明,当入射波长一定时,艾里光束的横向加速度大小与传播距离呈正比关系,而与任意横向尺度的大小呈反比关系。同时,利用波印廷矢量对艾里光束横向自加速的内在机理进行了研究。最后,利用通用型液晶空间光调制器对二维艾里光束的产生和横向自加速特性进行了实验研究,所得结果与仿真计算结果取得了较好的一致性。     

高超音速导弹气动光学效应研究方法综述

气动光学效应是高超音速导弹设计需要解决的关键技术。全面论述了气动光学效应的定量研究方法,包括:小孔径技术、统计方法、随机相位屏方法和涡动力学研究方法,指出了工程上广泛使用的统计方法的适用范围,建议使用大涡模拟方法进行气动光学效应的数值仿真。     

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。     

鱼雷离心式喷嘴喷雾特性的实验与数值

对鱼雷离心式喷嘴喷雾特性进行了实验和数值模拟研究.实验研究中确定了喷嘴前后压差与流量的对应关系.数值研究中采用拉格朗日离散相模型对该喷嘴三维喷雾流场进行了模拟分析,模拟结果给出了不同流量下索太尔平均直径(SMD)和液滴分布指数随着喷嘴压差的变化规律,并把模拟所得的平均直径与实验结果做了比较,二者吻合较好.     

地面热成像系统观察条件下目标能见度模型

本文在研究大气自我传输特性的基础上,对目标与背景的辐射传输特性进行了分析,提出了大气干扰辐射度,视辐射对比度和视辐射对比阈的概念,推导了地面热成像系统观察条件下的目标能见度模型公式,并通过实验初步验证了该能见度模型公式的可信性。     

毫米波精确制导技术评述

毫米波和亚毫米波的波长在10mm和1mm之间。它具有独特的准射频——光学传输特性。在其高频端,它的角分辨力高,大气传输在恶劣环境中差。在其低频端则正好相反,它有全气候传输的优点,但角分辨力差。 在毫米波和亚毫米波段,由于使用了极短的波长,极窄的天线波束宽度,使武器系统具有下列的优点:     

大气辐射对热辐射对比度的影响

本文在分析大气中红外辐射传输规律的基础上,导出了大气自身辐射所形成的干扰辐射亮度对热工外辐射对比度的影响及其数字表达式,理论分析,推导表明此表达式是正确的,所述论点是建立热红外伪装定量评价模型的理论基础,同时也为模拟热红外图象提供了一条新的研究思路。     

分组话音通信的传输性能测试

本文详细介绍了在一个实验型话音/数据综合局域网络 NICENET 上进行的分组话音传输实验,即对话音传输迟延规律,传输丢失规律等进行的实际测试。最后给出了一个重要的估计和检验结果:话音分组的丢失间隔服从负指数分布规律。     

大气对红外制导波段透过特性的影响分析

红外制导武器对目标的发现、识别和跟踪主要依据目标与背景的红外辐射特性及其对比特性。随着红外技术的不断发展和在军事上的广泛运用,红外辐射在大气中的传输研究越来越受到关注。针对大气透过率是研究红外辐射传输的重要参数,提取既定区域实际观测大气数据构建大气参数廓线并嵌入成熟、通用的大气辐射传输模型中,探讨了红外波段实际大气透过特性的变化特征,并分析了用模型自带大气近似可能带来的误差。结果表明,基于实际大气廓线计算出的大气透过特性准确度基本吻合国际公认理论分析值,我国区域内的大气透过率的准确计算必须考虑我国的实际大气,这对最大限度分析利用战场气象环境确保武器作战性能的充分发挥具有重要价值。     

波导窄壁鳍线槽定向耦合器的研究

本文提出了一种新型的毫米波集成定向耦合器及其优化设计方法。耦合区由一系列敷在介质基片上的双侧鳍线槽构成,可用光刻技术制作。优化设计基于修正的传输参量,考虑了膜片的厚度效应和耦合区相邻不连续性之间的高次模相互作用,给出了 Ka 波段和 W 波段3dB 定向耦合器的优化设计结果,研制了 Ka 波段实验样品。     

自由空间光通信技术的发展及其应用

大气激光通信称自由空间光通信FSO(Free-Space-Optics)或无线光通信。早在120年前,大气激光传输的概念就由电话发明人贝尔提出过,进入20世纪60年代,随着红宝石激光器的出现,大大改善了大气激光通信系统的传输性能。F S O技术在20世纪80年代就开始用于军方,随着掺饵光纤放大器(EDFA)、波分复用(WDMA)、自适应光学(AdaptiveOptics)等技术不断发展,无线光通信在传输距离、可靠性、传输容量等方面有了较大改善,适用面也越来越宽。一、FSO的基本原理(1)FSO技术是一种基于光传输方式、采用红外激光承载高速信号的无线传输技术,它以激光…     

圆波导中测定手性复合材料屏蔽效能的数值模拟

为实现理论分析和实验结果的相互印证,首先理论分析了单层手性复合材料作为屏蔽体时,材料的电磁特性参数与屏蔽效能之间的关系,给出自由空间中屏蔽效能两种常用的表达形式,并结合圆波导边界条件给出关系式的修正结果;然后模拟研究了在利用圆波导测定手性材料屏蔽效能情况下,电磁参数与屏蔽效能的关系.在导电性基质材料和磁性基质材料情况下,分别利用Matlab软件模拟了介电常数虚部和磁导率虚部对屏蔽效能的影响,为实验结果的理论分析提供一种研究途径.