提高激光告警角度分辨力的光学设计思路

文章探讨了提高激光告警角度分辨力的光学设计方法,文中提出了具体的光学接收系统的结构,并通过光学软件对该光学系统进行了仿真设计,得到了比较理想的结果。     

多光谱探测与激光多光谱探测技术的进展

主要介绍了多光谱探测及激光多光谱探测技术的发展及现状,并着重探讨了激光多光谱扫描成像系统的关键技术与发展趋势。鉴于激光多光谱主动探测技术的优势,这项技术将在制导、目标识别、地形匹配及其它激光主动探测领域具有广泛的应用前景。     

基于漫反射探测的全向激光告警性能分析

为了通过对基于漫反射探测的全向激光告警系统性能的分析,进而达到对系统性能优化的目的,采用理论推导和实验分析的方法,讨论了普通鱼眼镜头的成像规律,得出了系统所使用的鱼眼镜头的成像规律。推导了全向激光告警系统中探测器接收到的漫反射信号功率公式,讨论了鱼眼系统像面照度均匀性,分析了系统中CCD成像特性,得出光斑成像像素个数的公式。采用针对不同成像像素数,得出不同CCD成像面上单像素所探测到的光斑功率公式的方法。得到了不同传输距离时,光斑成像的像素数与探测器距光斑距离d的关系图;不同的能见度条件下探测器所探测到的单个像素功率与传输距离R的关系图;以及在能见度和传输距离一定的条件下,探测器单个像素功率随距离d的变化图。研究结果对于基于漫反射探测的全向激光告警系统设计和研制,优化系统性能具有重要帮助。     

激光大气污染探测方法

激光探测技术以它的高时间、空间分辨率和测量精度等优点而成为一种正走向实用化的重要的大气污染探测手段。本文论述了几种目前较为普遍采用的激光探测方法的机理、特性与适用范围。     

全向激光告警系统的探测灵敏度分析

阐述了全向激光告警系统的结构特点,阐明了成像型全向激光告警系统的两个限制因素:光学系统像面照度均匀性和大视场角之间的矛盾;大视场接收和窄带光谱滤波技术之间的矛盾.分析了鱼眼镜头像面照度的均匀性,以及窄带干涉滤光片对于不同入射角的透射率.综合鱼眼镜头、窄带滤光片和面阵探测器3个硬件之间相互关系,给出激光全向告警探测灵敏度的估算公式,并通过实验验证了其准确性.最后得出结论,为了保证像面的均匀性及系统探测灵敏度,鱼眼镜头和滤光片的参数要配合得当:在选择鱼眼镜头时,需酌情考虑其最大像方出射角;窄带光谱滤光片需满足一定的透射率要求,则要求鱼眼镜头出射光线的最大像方出射角要控制在滤光片有较高透射率的入射角范围之内.对全向激光探测告警系统的器件选择,使器件组合达到最佳的探测性能具有指导意义.     

连续相干探测激光风速仪设计与测试

为实现近距离风场的精确实时观测,基于连续相干探测技术,选取人眼安全的1.55 m为工作波长,设计了一台激光风速仪。系统光路采用全光纤结构增强运行稳定性,望远镜采用同轴透射式结构,有效口径为70 mm,测量光束聚焦距离为80 m。利用A/D采集卡上板载现场可编程门阵列芯片处理大气回波信号,并设计了谱质心算法估计径向风速,提高了系统运行的精确性和实时性。长期径向风速测量结果表明,所设计激光风速仪输出信号稳定,时间分辨率为1 s,风速测量范围下限约为0.915 m/s。与一台校准过的脉冲相干测风激光雷达进行对比实验,两设备测得风速数据相关系数为0.997,标准差为0.090 m/s,最大相差0.480 m/s。     

全向激光探测中抑制太阳光引发虚假信号的研究

针对全向激光探测过程中太阳光闪烁容易引发虚假信号的现象,在相邻帧相减的基础上,提出了依据图像特征判别虚假信号的方法。在野外阳光强烈的自然条件下,对此方法抑制虚假信号的效果进行了试验验证。结果表明,相对于依靠滤波技术和提高帧频的方法抑制干扰而言,所提出的虚假信号抑制方法,能够更好地抑制太阳光闪烁引起的虚假信号,是一种依靠...     

频谱分析仪的频率分辨力和测试灵敏度

简单介绍了频谱分析仪的工作原理和频谱分析仪的频率分辨力，提出了使用频谱分析仪进行测试时如何选择频率分辨力和提高测试灵敏度。     

近红外全向激光成像探测系统建模与仿真

考虑激光发射系统、激光的大气传输、光学接收系统、探测器和电路以及信号处理系统的影响,对近红外全向激光成像探测系统进行数学建模,基于Visual C++6.0开发了系统仿真软件,并进行仿真实验,实验参数的设置以自主研制的1.06 μm全向激光成像探测系统为依据.外场试验采用85式手持激光测距机作为激光发射源,在系统满足探测概率95%,虚警概率1%的前提下,实际测出的最大可探测距离与仿真实验结果相对误差为1.8%.结果表明:该仿真软件能较客观、全面地反映出近红外全向激光成像探测系统在不同环境、不同系统条件下的探测结果,为系统结构论证、参数优化设计以及性能验证提供了依据.     

独立模式反演算法在激光粒度测试中的应用研究

粒度反演算法是基于米氏散射理论的激光粒度仪的关键技术.针对独立模式迭代反演算法对噪声太敏感,以至于在实际应用中出现粒度测量失真的问题,提出采用5点3次数据平滑算法对其反演进行处理,同时以VISUALC<'++>6.0为开发平台,编写测试软件对算法进行仿真研究,并与粒度真实分布进行了对比.结果表明,特征粒径D<,10>,...     

基于探测概率曲线的探测灵敏度测试方法

相对于传统直接测试探测灵敏度的方法,提出了基于探测概率曲线的探测灵敏度测试方法,详细阐述了测试方法和步骤以及数据处理方法.按照上述方法,对某高性能激光探测接收机的探测灵敏度进行了测试,测试过程及结果表明,该方法在操作的简便性和测试结果的准确度上均优于传统测试方法.     

凝视激光探测系统的探测灵敏度测试方法

为了研究凝视激光探测系统的探测灵敏度指标性能,针对凝视激光探测系统的凝视成像特性及探测面元接收激光能量会随视场角的变化而改变的特点,从实验室现有测试条件出发,设计了一套关于其探测灵敏度的室内间接测试方法。分析了测试过程中各环节应注意的问题,给出了相应解决方法,对搭建的模拟激光探测系统在不同的方位角下进行了激光发射、探测实验测试,得出7个不同方位角的探测灵敏度结果,其中,中心视场角探测灵敏度为0.259nJ/cm2,相对误差在3.4%～4.2%范围内,得出该系统最小可探测能量随视场角增大而增大的规律,并定性分析了测试误差。结果表明,该设计方法实际可行,误差精度可以达到规程要求,为进一步研究设计高精度的灵敏度测试系统提供了有益参考。     

对光纤阵列激光告警器定向算法的改进

为了在不增加光学接收窗口数目的情况下提高光纤阵列激光告警器的定向精度,采用了一种新的告警定向算法,该算法将光纤延迟波形图从二维扩展到三维,并基于幅值强度矩阵进行角度解算,同时加入了虚警抑制。实际测试中对定向算法改进前后的告警角度分辨率进行对比,其绝对误差由5°改善到了2°。结果表明,该改进算法可以显著地提高告警器的定向精度。     

Small particle detection method based on laser feedback

In order to overcome the shortcomings of traditional particle measurement, a new method for the detection of small and single particles through laser feedback phenomenon is presented. This method is based on the laser feedback caused by radiation scattered back from a moving particle in the external cavity of the laser. The parameters of the single particle, such as the diameter, velocity, and quantity, can be measured and calculated from the change in output laser power. In the experiment, the confocal external cavity composed of a concave reflector and a positive lens is designed. This device is able to obtain the corresponding variety curve of standard particles passing through the confocal area, and then the parameters of the particles can be measured and calculated by combining the experimental data and standard curves. Experimental results show that this method is an easily operated and reliable way for particle detection. The measurement ranges from 0.2 to 2000 μm, resolution is 0.2 μm, and measurement error is within 2%. This device may have wide application in areas such as atmosphere particle detection and calibration of a single particle producer.     

对光纤阵列激光告警器定向算法的改进

为了在不增加激光告警天线光学接收窗口数量的情况下提高光纤阵列激光告警器的告警定向精度,采用了一种新的激光告警定向算法,该算法将接收到的光纤延迟脉冲波形图从二维扩展到三维,并基于该脉冲波形的幅值强度矩阵进行角度解算,同时加入了虚警抑制.在实际测试中,对告警定向算法改进前后的告警角度分辨率进行了对比,其绝对误差由5°改善到...     

航天器项目试验评估新方法

合理的评估方法是使得航天飞行器项目的试验论证更具有科学性的有力手段。针对航天器项目试验评估的过程复杂且内容目标不明确的现状,归纳总结了对航天器项目试验的关键技术的遴选和评估指标的确定方法,分析了航天器项目试验数据的特性,选择了差分检测法进行异常值的剔除,基于经典数理统计理论进行两类指标的估计,从而形成了完整的航天器项目试验的评估方法构建,为航天器项目试验的评估验证提供了技术途径。     

K9玻璃激光损伤的组合测试实验

光学玻璃作为高功率激光器重要的光学元件,准确测量它的损伤阈值对系统性能研究有重要意义。本文采用同批次K9玻璃进行了激光损伤测试实验,分别采用等离子体闪光法、图像法以及光谱法测试样品损伤阈值,实验结果表明:单纯等离子体闪光法、图像法、光谱法都可能出现判别不准确情况,无法准确确定样品损伤阈值。采用光谱法和图像法组合测试方法能够更可靠地得到损伤阈值。得到的K9在1064 μm波长下损伤阈值结果为22.47 J/cm2。验证了组合测试方法的可靠性。     

Design and test of a capacitance detection circuit based on a transimpedance amplifier

This paper presents a transimpedance amplifier (TIA) capacitance detection circuit aimed at detecting micro-capacitance, which is caused by ultrasonic stimulation applied to the capacitive micro-machined ultrasonic transducer (CMUT). In the capacitance interface, a TIA is adopted to amplify the received signal with a center frequency of 400 kHz, and finally detect ultrasound pressure. The circuit has a strong anti-stray property and this paper also studies the calculation of compensation capacity in detail. To ensure high resolution, noise analysis is conducted. After optimization, the detected minimum ultrasound pressure is 2.1 Pa, which is two orders of magnitude higher than the former. The test results showed that the circuit was sensitive to changes in ultrasound pressure and the distance between the CMUT and stumbling block, which also successfully demonstrates the functionality of the developed TIA of the analog-front-end receiver.     

高分辨率合成孔径激光雷达关键技术分析

本文从提高分辨率的角度,详细介绍了合成孔径激光雷达系统采用的线性调频技术、解线频调技术、参考通道技术、相干探测技术、平衡接收技术等关键技术。通过分析了这些技术的主要特点和实施条件,指出了需要进一步深入研究的问题,以期为合成孔径激光雷达系统的设计和研发提供参考。     

激光隐身效果评价方法研究

根据激光隐身原理提出了用相对反射比、隐身距离和隐蔽系数评价激光隐身效果的三种方法,并对各种方法的优点、适用范围及局限性进行了分析。