激光雷达逆合成孔径成像技术现状及关键问题

逆合成孔径成像激光雷达是成像雷达体制的创新和拓展,是逆合成孔径技术和激光雷达技术的创造性结合,以其理论上优异的成像性能和在军事、民用领域的应用前景引起了人们的关注.结合国外典型的逆合成孔径成像激光雷达系统,介绍了该技术的研究进展和现状,理论上分析了激光波段逆合成孔径成像技术相比于微波波段的优势和瓶颈,该技术具有方位向分辨率高、相干积累时间短等优点,但其较大的多普勒频移致使运动补偿相位校正十分困难,讨论了激光雷达逆合成孔径成像技术发展面临的关键问题,诸如激光光源频率稳定性需求、相干探测条件、运动补偿和大气传输补偿等.为进一步对激光雷达逆合成孔径成像技术进行深入理论和实验研究打下了基础.     

定向棱镜改善Cr4+:YAG调Q输出稳定性的研究

为了改善Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出稳定性,采用了定向棱镜谐振腔,通过实验得到了以下结果:单脉冲能量稳定度由7.3%提高到2.2%,脉宽稳定度由13.5%提高到6.5%,频率精度由0.01%提高到0.005%,输出脉冲波形稳定光滑。研究表明,采用定向棱镜谐振腔技术的Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出稳定性较原平平腔激光器得到了显著改善。另外还报道了定向棱镜谐振腔技术消除Cr4+:YAG被动调Q激光器子脉冲的现象。     

超快脉冲激光沉积类金刚石膜的研究进展

综述了脉冲沉积(PLD)类金刚石膜(DLC)的优势和局限,对其局限的补偿和突破,以及脉冲沉积法的重要发展方向——超快脉冲激光沉积(Ultra-fast PLD)类金刚石膜(DLC)的研究进展。     

无靶板消光比法检测激光测距能力的研究

测距能力是激光测距机最重要的技术指标。提出了一种新型的激光测距机测距能力的检测方法——无靶板消光比法,它采用消光比技术将激光发射能力和激光接收能力分开进行直接测量。具有无需野外靶板、不受环境限制、检测结果准确快速、易于实现和对维修有指导意义等特点。并对所研制的激光测距机测距能力检测仪进行了描述。     

基于数字图像处理的微光电视像质改善

针对微光电视图像像质缺陷,提出了基于数字图像处理的解决方法。讨论了对微光电视图像进行数字化处理的基本要求,论述了微光电视图像的像质缺陷来源和特点。针对微光电视图像的噪声污染现象,给出了用两种适用实时处理的空间域去除噪声方法。采用直方图均衡化的灰度变换方法来克服微光电视图像显视动态范围偏低的缺点,并通过编程得到了可行有益的微光电视图像的像质改善效果。     

非金属掺杂类金刚石膜的研究进展

非金属掺杂类金刚石(DLC)膜可以优化纯类金刚石膜的一些性能.例如:掺磷DLC膜电阻率小,还可以明显提高其血液相容性;掺氮DLC膜不仅电阻率小,可作为半导体材料.还具有热稳定性好的优点;掺氟DLC膜在憎水性、耐蚀性、热稳定性和降低介电常数等方面更为优异;硅掺杂使膜中氢含量减少、内应力减小、粗糙度和摩擦系数降低.对非金属掺杂DLC膜的进展做了概括及分析,展现出其广泛的应用前景.     

角锥棱镜腔Cr4+:YAG被动调Q内腔式光参量振荡器

通过对角锥棱镜腔实现KTPⅡ类非临界相位匹配光参量振荡的理论分析,发现腔内存在特殊偏振方位角的本征模式,其满足Ⅱ类非临界相位匹配条件。实验上不但实现了该腔的Cr4 ∶YAG被动调Q内腔式光参量振荡器(OPO)运转,而且得到了优于平-平腔的转换效率,改善了信号光的稳定性。分析了Cr4 ∶YAG初始透过率和腔内功率密度的关系,实验获得不同Cr4 ∶YAG初始透过率、抽运能量和信号光能量的关系曲线。通过腔内功率密度的优化,电光效率高达0.25%,设计出结构紧凑、小型高效的工程实用光参量振荡器器件,抽运能量阈值为4.7 J,输出能量为11.8 mJ,脉宽为6.9 ns,发散角为7 mrad,能量稳定性为5%。     

LD抽运直角棱镜腔电光调Q固体激光器

为了改善在热传导冷却非均匀抽运条件下,热效应引起的光束质量和输出稳定性的下降,采用了半圆柱面LD阵列结合直角棱镜谐振腔结构,获得高稳定性、高光束质量的激光输出.所研制的样机在重频20Hz工作,单脉冲能量75mJ,光轴漂移量小于0.1mrad,远场发散角2.2mrad,输出稳定性≤3%.     

定向棱镜改善内腔式光参量振荡器输出性能

影响被动调Q内腔式光参量振荡器输出性能的主要因素包括谐振腔的失谐、被动调Q晶体本身存在的不稳定性及腔内泵浦光束的光强分布等.采用定向棱镜作为泵浦源谐振腔的全反射镜,实现了对谐振腔的加固设计、腔内增益的匀化及光束质量的改善.通过实验获得了输出能量11 mJ,能量稳定性8%,电光效率2.6‰,脉宽6.9 ns,发散角7 mrad的人眼安全激光.     

星载激光测高的半导体泵浦全固化激光器设计

星载激光测高系统以独特的应用背景而备受关注，其整体性能对关键件激光器的技术参数提出了高需求。分析了500 km轨道高度星载激光测高模型对激光器的技术指标需求，并在此基础上对LD泵浦全固化激光器进行了优化设计和实验研究，采用了侧向半圆柱面LD阵列与热沉交错分布的泵浦几何，实现了整体上的增益和热传导均匀效果，采用角锥棱镜高斯反射率镜谐振腔选取低横模结构，获得了高机械稳定性，高热稳定性和高光束质量激光输出，设计样机重复频率30 Hz，单脉冲能量66.2 mJ，脉冲宽度6.056 ns，稳定性优于3％，光束发散角0.6 mrad，光轴指向近乎零漂移，满足了星载激光测高应用。