測量激光遠場到靶光斑的光強時空分布,進而獲得激光到靶參數,對研究激光大氣傳輸特性及評估激光發(fā)射系統(tǒng)的性能具有重要意義。探測器陣列法是測量激光遠場光斑分布的常用方法。本文以某項目中近紅外和中紅外兩款陣列靶的研制為基礎,對陣列靶研制過程的技術難點及實現(xiàn)方式,標定平臺及標定技術,性能測試及分析等進行了深入研究。主要研究內容及成果如下:1.結合大氣光學參數,通過數值模擬仿真的方式,分析了大氣傳輸中消光、湍流和熱暈對到靶參數的影響;給出了采用陣列法測量激光光斑時空分布,進而計算光斑總功率、峰值功率、光斑尺寸、質心位置、質心抖動、跟瞄精度、光束質量等到靶參數的方法。2.以某項目指標需求為研制依據,分析了技術指標,給出了近紅外陣列靶與中紅外陣列靶的總體技術方案及技術難點。圍繞技術難點,闡述了陣列靶的機械、電路、光學等各組成部分的具體設計及實現(xiàn)。在機械與電路的結構布局上,采用模塊化的方式解決了靶面尺寸大,通道數多,結構復雜的難點,并給出了具體設計及仿真驗證結果。在電路系統(tǒng)中,解決了重頻與連續(xù)模式兼容測量、高速脈沖信號捕獲采集、多通道高幀頻數據傳輸等技術難點。通過對不同型號,不同編號的探測器做性能對比測... 

【文章頁數】：158 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內外研究方法及現(xiàn)狀
        1.2.1 感光法
        1.2.2 燒蝕法
        1.2.3 掃描法
        1.2.4 相機成像法
        1.2.5 陣列探測法
    1.3 論文研究內容
第二章 激光到靶參數及計算方法研究
    2.1 大氣對到靶參數的影響
        2.1.1 大氣消光對光傳播的影響
        2.1.2 大氣湍流/熱暈對光傳播的影響
    2.2 激光光強時空分布測量
        2.2.1 測量原理及組成
        2.2.2 數據處理方法
    2.3 激光到靶參數的計算方法
        2.3.1 常規(guī)參數
        2.3.2 質心相關參數
        2.3.3 光束質量相關參數
    2.4 本章小結
第三章 探測器陣列靶的研制
    3.1 技術指標
    3.2 總體方案設計
        3.2.1 工作原理及組成
        3.2.2 技術難點及實現(xiàn)
    3.3 機械設計與布局
        3.3.1 機械結構布局
        3.3.2 機械結構受力分析
    3.4 探測器模塊電路系統(tǒng)
        3.4.1 測量原理
        3.4.2 電路結構設計
        3.4.3 探測器性能測試
        3.4.4 功能電路設計
        3.4.5 控制系統(tǒng)設計
    3.5 數據傳輸與控制網絡設計
        3.5.1 需求分析
        3.5.2 方案設計
        3.5.3 硬件電路設計
        3.5.4 時序設計
        3.5.5 以太網接口設計
    3.6 光學衰減設計及實現(xiàn)
        3.6.1 衰減倍率分析計算
        3.6.2 衰減取樣實現(xiàn)
    3.7 本章小結
第四章 標定系統(tǒng)設計及技術研究
    4.1 基于逐點掃描的標定技術研究
        4.1.1 單元組成及功能
        4.1.2 工作流程
        4.1.3 標定方法及數學建模
        4.1.4 系統(tǒng)不確定度分析
    4.2 功率密度標定技術研究
        4.2.1 原理分析
        4.2.2 標定光源
        4.2.3 相機成像法
        4.2.4 探測器掃描法
        4.2.5 小孔掃描法
        4.2.6 實驗及分析
    4.3 衰減倍率標定技術研究
        4.3.1 引言
        4.3.2 原理分析
        4.3.3 標定方法及實現(xiàn)
        4.3.4 實驗及分析
    4.4 本章小結
第五章 系統(tǒng)性能及測試結果分析
    5.1 系統(tǒng)性能分析
        5.1.1 測量范圍分析
        5.1.2 測量不確定度分析
        5.1.3 通道不均勻性分析
    5.2 實驗室測試結果及分析
        5.2.1 測試方法及步驟
        5.2.2 數據處理方法
        5.2.3 測試系統(tǒng)分析
        5.2.4 測試結果分析
    5.3 外場試驗結果及分析
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 論文的創(chuàng)新點
    6.3 后續(xù)工作展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]反射變距離激光傳輸鏈路幾何衰減模擬系統(tǒng)研究[J]. 吳從均,張新潔.  紅外與激光工程. 2019(S2)
[4]基于多模光纖的高斯光束平頂化整形技術[J]. 尹娟娟,包佳祺,曾志紅,俞侃.  光學技術. 2019(02)
[5]基于最小二乘法的線性與非線性擬合[J]. 莫小琴.  無線互聯(lián)科技. 2019(04)
[6]二階有源低通濾波器設計研究[J]. 陳希.  信息通信. 2018(12)
[7]紅外陷阱探測器的光譜輻射定標技術[J]. 張磊,林志強.  紅外與毫米波學報. 2018(05)
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博士論文
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碩士論文
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[6]基于FPGA和ARM結構的千兆以太網測試系統(tǒng)的設計[D]. 陳佳彬.浙江工業(yè)大學 2016
[7]高能激光光強分布檢測技術研究[D]. 曾琦.電子科技大學 2012
[8]高能脈沖激光光軸漂移檢測技術研究[D]. 徐書炎.電子科技大學 2012
[9]短脈沖激光探測技術研究[D]. 何初冬.電子科技大學 2009
[10]提高脈沖激光測距的測程研究[D]. 張春燕.南京理工大學 2008



本文編號：3691013