钝感火工品中新技术、新含能材料研究进展

 火工品的敏感度及抗干扰能力是影响弹药安全性的重要因素.因此,大力发展钝感火工品,对提高弹药安全性有重要意义.本文对钝感火工品领域的激光点火、爆炸逻辑网络和冲击片雷管等前沿技术进行了综述,介绍了其结构原理、发展历程和国内外最新的研究成果,同时通过对国内外技术水平进行比较,总结了中国与国外技术的差距及技术瓶颈,展望了上述技术未来的发展趋势.另外,对国外最新研制成功的LLM-105、DAAzF、FOX-7、TNAZ等新含能材料进行了综述,介绍了这几种含能材料在安全性和能量水平等方面的巨大优势,并对其在钝感火工品中的应用前景进行展望.最后,总结了中国在钝感火工品研究中存在的不足,并对中国应走的研究路线提出了几点建议.     

半导体桥火工品升温特性研究

根据半导体桥的点火特性和工作特点,基于能量守恒定律,通过分析半导体桥输入能量的近似分布,建立了低于熔化温度的桥体升温模型。通过对所建模型的数值分析,分别得到了在不同的外加电压、散热系数和比热容下的桥体温度升高曲线,以及在不同电压下的输入能量分布曲线。曲线的分布规律表明:在电容一定时,外加电压越大桥体升温越快;能量散失越多,达到桥体熔点的时间越长;比热容越大,桥体温度变化越缓慢,达到熔点的时间越长。这些曲线分布规律验证了模型建立的可行性与合理性。     

激光目标反射偏振特性及探测系统

该文研究了激光目标反射后的偏振特性,给出了目标反射后的一些物理参数,如后向反射能量、偏振度等。为区分初始偏振辐射和非偏振辐射,讨论了垂直和水平偏振探测系统及激光发射系统,使从镜面目标反射的初始偏振信号能够复原,同时又排除了非偏振状态的随机偏振辐射。     

光学谐振腔反射特性的光外差探测

本文叙述了用位相调制光外差技术探测光学谐振腔反射特性的原理及实验结果。讨论了将该技术用于激光稳频技术时,光学谐振腔长度的计算方法。     

激光点火中含能材料的起爆特性研究

激光点火作为一项新型的高科技点火技术,凭借其良好的稳定性已逐步被应用到多个领域。在激光点火过程中,含能材料的点燃是最重要的部分,通过物理模型和数学模型,对含能材料在激光作用下的诸多着火特性进行了分析。     

基于超级电容的B/KNO3激光点火数值模拟

为了研究B/KNO₃（硼/硝酸钾）药剂基于超级电容驱动的激光点火规律,建立了从超级电容驱动激光二极管到激光辐照加热药剂全过程的激光点火时域模型,分析了放电电压和超级电容容值及等效电阻对激光点火延时的影响,基本揭示了基于超级电容的B/KNO₃激光点火特性和规律.仿真结果表明,随超级电容放电电压、容值的增加及超级电容等效电阻的减小,激光输出功率与能量均显著增加,激光点火延迟时间缩短,点火能量显著下降.仿真结果可为基于超级电容的激光快速点火设计提供依据及技术支撑.     

光学谐振腔反射特性的光外差探测

本文叙述了用位相调制光外差技术探测光学谐振腔反射特性的原理及实验结果。讨论了将该技术用于激光稳频技术时,光学谐振腔长度的计算方法。     

光声激光功率能量探测器特性的研究

在激光技术中,功率和能量是激光的重要物理参数.传统的测试仪器如碳斗功率/能量计及硅光敏二级管功率计,其使用光谱波段、灵敏度、线性动态范围等多项参数均得不到满意的统一.我们应用固体光声效应的Rosenwaig-Gersho(简称为R—G理论),用碳薄膜作吸收体,分别用微音器和PZT压电陶瓷为传感器,研制成激光功率/能量探测器,并对它的性能参数进行了实验测定.结果表明,该探测器具有灵敏度高、时间响应较快、动态范围宽、结构简单、造价低等优点,可用于常用激光器如He-Ne和TEA CO_2激光.连续及脉冲Nd:YAG激光功率/能量探测,用于红外激光光谱的探测其性能优于价格昂贵的热释电探测器.     

激光表面粗糙度检测光学特性及装置的研究

就表面粗糙度检测的光学测量原理和光学设计中的某些关键技术进行了讨论，对光行传感系统，激光光源的光强波动和背景杂散光干扰的抑制等实际问题进行了一些技术性探索。     

脉冲激光作用于硅的受激发光特性

用脉冲激光作用在硅基上产生表面等离子体波,在氧气和空气氛围中加工生成硅氧化量子点结构,有很强的光致荧光(PL)发光,发光效率可达20%;经高温快速退火处理后,在700 nm波长邻域观察到受激发光峰,检测到明显的光学增益和阈值行为,其受激发光峰最窄的半高宽可达0.5 nm。通过第一性原理模拟计算,发现硅氧化量子点结构表面钝化成键的类型与密度是形成受激发光的关键,并由此提出相应的物理模型。     

基于非球面分光镜的高能激光功率和能量测试研究

高能激光在科研、军事和工业等领域的应用日益广泛,其功率和能量的准确测定是激光器性能评价和激光武器系统作战效能评估的重要依据。考虑到高能激光的物理特性和非球面元件的光学性质,提出了一种基于非球面分光反射镜的高能激光功率和能量测试方案。针对分光镜的面形参数及激光功率计的响应波段、测量范围、损伤阈值、有效探测孔径等特征参数,对激光束经过分光反射镜后到达两个激光功率计探测面的光束功率密度进行了数值仿真,将仿真结果与采集到的光斑进行了对比分析。同时,从能量角度对分光镜的分光效果进行了实际测试,分光镜的平均分光比达到98.75%,进而验证了方案的合理性。     

单光刀与单光镊激光微束系统

提出了构建一种用于细胞非接触操作的激光微束系统。该系统由 Nd:YAG激光束经声压、热膨胀、汽化等综合效应实现的光刀和 He- Ne激光束经光学动力学效应实现的光镊组成。将两激光束耦合到显微镜中 ,实现了生物细胞的捕获、移动、翻转、打孔等一系列操作。在此基础上 ,分析了形成光镊所必需产生梯度力场的条件和形成光刀对能量的要求 ,进行了系统的总体设计、关键部件设计和选择 ,构建了一套激光微束操作实验系统 ,得到了预期的试验结果。在该系统上成功地实现了非接触细胞操作 ,并对染色体进行了切割。     

卫星激光通信技术与展望

卫星激光通信是解决星间通信“瓶颈”的最佳方法,本文研究了卫星激光通信的现状和关键技术,并给出了其发展的趋势。     

窄线宽单频线偏振掺铒光纤环形腔激光器

报道了利用在未泵浦掺铒光纤中,驻波饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性,并通过在腔中置入光纤起偏器,使掺铒光纤环形腔激光器产生单频线偏振激光输出,其线宽在0.75KHz以下,输出光具有典型的光学双稳态特征.     

激光雷达在大气探测中的应用研究进展

激光雷达具有高方向性、相干性、单色性以及体积小等特点,在大气探测、气象监测领域得到了广泛的应用。本文综述了激光雷达在大气探测中的最新研究进展和应用现状,认为激光雷达技术在该领域目前存在的主要问题是易受环境变化的影响,该技术未来将向着高精度、高性能和智能化方向发展。     

快速自动安平激光扫平仪设计及误差分析

基于扫平仪自动安平的原理,设计了一种电子水泡水平传感器,并采用分段P调节的控制思想,研发了一套合适的控制方法,实现了扫平仪的自动安平,达到了仪器设计的精度要求．此外,还优化了激光扫平仪结构的总体设计方案,完成了仪器在较大安平范围内快速自动安平功能．并对仪器误差来源进行了分析与讨论．测试结果表明：该扫平仪在-10°～＋10°的角度调整范围内达到了10的安平精度,且自动安平时间少于15S,达到了高效率、高精度的设计要求．     

ns级激光脉冲作用下CCD响应的实验研究

以1 064 nm,9.733 ns的脉冲激光作为光源,经积分球匀化后辐照于CCD,同时用光功率计测试进入CCD的脉冲激光功率。实验发现,当入射激光功率超过一定阈值,CCD某些像元的光电响应特性会发生改变,导致CCD的响应快速进入死区。当入射激光功率继续增大时,CCD将发生溢出及过饱和现象。实验中,观察并测量到了CCD发生光电响应特性改变、溢出及过饱和时的现象及对应的功率阈值。     

高功率半导体激光器阵列及其应用

介绍了高功率半导体激光器阵列的国内外研究情况,概述了高功率半导体激光器研究中所面临的关键性技术问题———半导体激光器阵列条、高功率半导体激光器阵列的散热技术及其光耦合技术,指出降低半导体激光器的生产成本是提高我国国际竞争力的重要手段。