探测器的响应特性及对连续波腔衰荡技术测量的影响

对近红外探测器PDA400的响应特性进行了测试,并就探测器响应特性对连续波腔衰荡法腔损耗测量结果的影响进行了理论分析和实验研究.通过求得的探测器线性响应情况下的响应函数,推导出衰荡信号输入时探测器的输出信号线形,发现原本应呈单指数衰减的信号变为了双指数衰减.根据探测器响应时间的测试结果,针对PDA400探测器增益设置为20 dB,40 dB两种典型情况下的衰荡信号拟合进行了研究.提出了针对不同探测器增益设置(不同响应时间)时的衰荡信号数据处理方式,并进行实验验证,消弱了探测器响应特征对腔损耗测量结果的影响.最后就探测器非线性响应情况下的衰荡数据处理作了讨论.     

用于连续波腔衰荡法测量的LD驱动电路设计

为了将半导体激光器应用于连续波腔衰荡法腔损耗测量,设计了半导体激光器的驱动电路.该电路由调制、驱动、温控等模块组成,在采用多光束干涉理论对连续波腔衰荡法测量原理进行分析和数值模拟的基础上,提出了驱动电路各模块的参数要求,对该电路各参数进行测试后,应用该电路建立了连续波腔衰荡法腔损耗测量系统,并进行了实验.经测试得知,在保证半导体激光器安全工作的前提下,该电路对于半导体激光器的关断时间约为60ns,对半导体激光器的温度控制精度优于0.01℃;对某单程腔损耗约为50×10-6的衰荡腔测试表明,腔损耗测量精度优于1%.结果表明,该电路达到理论设计要求,可应用于高精度腔损耗测量.     

机抖激光陀螺温度场的有限元模拟与实验

为了研究机抖激光陀螺内在热源对陀螺性能的影响,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的温度场模型,对有限元模型进行了温度场仿真分析。描述了有限元模型的简化方法,介绍了材料热参数的处理及热生成率和换热系数的计算方法,最后给出了机抖激光陀螺的稳态温度场1h和3h的瞬态温度场分布,指出了机抖激光陀螺的最高、最低温度分布区域及温度梯度分布情况。设计了高精度的铂电阻测温电路,其测温精度为0.005℃,仿真与实验对比结果表明,计算误差优于2%,验证了模型的正确性和合理性。本文的研究方法可为陀螺盒体内部测温点的选取提供指导意见,有助于提高机抖激光陀螺的温度补偿效果。     

高反膜片均方根粗糙度的测量

针对特定的膜层结构 ,从理论上计算了膜片表面散射与表面均方根粗糙度的关系 ,根据测量的膜片表面总积分散射计算得到的表面均方根粗糙度与在长春光机所用由美国进口的WYKO表面测量仪测量得到的表面均方根粗糙度基本符合。除了在有明显伤痕的地方相差较大而外 ,它们相差在 1A°以内。     

自动测量超光滑表面微分散射的微分散射仪

介绍一种对超光滑光学基片及光学膜片表面进行微分散分布自动检测的微分散射仪。对散射理论以及仪器原理、关键技术和系统性能等进行了阐述。该仪器已经工程化，正为激光陀螺的研制，生产服务。     

Y型腔正交偏振激光器的模竞争和光强调谐特性

建立了Y型腔正交偏振激光器光强调谐实验系统,通过改变非共用腔腔镜上的压电陶瓷电压来改变分裂频差,通过改变共用腔腔镜上压电陶瓷电压实现共用腔调谐。报道了不同分裂频差下共用腔调谐过程中激光器的光强调谐曲线和相应的拍频变化曲线。采用三阶微扰近似下的兰姆半经典气体激光器理论,较为全面地分析和总结了影响光强调谐规律的各种因素及影响机理。理论分析表明在采用氖双同位素的Y型腔正交偏振激光器内,纵模的单程损耗、单程增益、相邻纵模间的分裂频差等因素通过光强的自洽方程影响纵模竞争的强弱及竞争结果。总结了不同频差下的光强调谐和拍频变化规律,并对其进行了理论分析与解释。     

低压反应离子镀的物理过程

通过观察和分析，指出低压反应离子镀中材料经过了蒸发、电离、飞行、加速和沉积五个阶段，定性解释了对能谱和质谱的测量结果，比较全面、细致地描绘了低压反应离子镀的物理图像。     

激光陀螺抖动系统的理论分析与有限元模拟

对激光陀螺抖动系统的抖动频率进行了理论分析,给出了抖动频率的解析解.在有限元分析软件ANSYS上建立了抖动系统有限元简化模型,对其振动特性进行了模态分析,对理论计算、模态分析和实验测量结果进行了对比.结果表明:理论分析和有限元分析所得结果与实验测量结果一致,验证了理论分析的正确性和可行性.理论分析还表明抖动结构中弹簧辐条的厚度、宽度及数目,芯轴大小,压电陶瓷元件分布等会影响激光陀螺抖动系统的抖动频率.     

三轴激光陀螺放电状态监控

对三轴激光陀螺的结构及串扰现象作了简要介绍,提出了放电状态监控电路的必要性.基于所设计的高压稳流电源电路,提出在高压电源每一稳流支路加入一路模拟开关,来控制稳流和状态监控的时序,从而通过监测采样电阻的端电压来实现放电状态的监控,并详细阐述了三轴放电状态监控电路的软硬件实现.最后对电路进行了实验测试,三轴激光陀螺在5s内的点燃率达到100%,电流的长期稳定度优于1×10-4,验证了状态监控电路的可行性和可靠性.     

机械抖动激光陀螺的随机振动响应分析

对机抖激光陀螺进行了随机振动响应分析,以考察其承受动力学环境的能力。介绍了基础激励下结构随机振动响应的分析方法,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的有限元模型并进行了模态分析,与试验结果对比表明,计算误差＜7%,验证了模型的合理性和精确性。对机抖激光陀螺的轴向和横向随机振动激励进行了有限元计算,对轴向激励下随机振动的试验结果和有限元分析结果进行了对比,通过分析对结构加速度响应的功率谱密度等统计量,研究了随机振动试验中机抖激光陀螺结构的随机响应,指出了现有结构设计的薄弱环节,提出了改进意见,为机抖激光陀螺的研发和设计提供了参考依据。